2012 Fiscal Year Annual Research Report
両生類と爬虫類に生じたゲノム・染色体再配列過程の分子細胞遺伝学的検証
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22370081
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
松田 洋一 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (70165835)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 千鶴子 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 助手 (50106580)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 両生類 / 爬虫類 / FISH / ゲノム重複 / 核型進化 / 染色体地図 / マイクロ染色体 / ゲノムの区画化 |
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| Research Abstract |
脊椎動物では、その進化過程において2回のゲノム重複が生じたと考えられている。しかし、ゲノム倍数化後のゲノム・染色体再編成の過程はほとんどわかっていない。我々は、約4千万年前にゲノム倍数化が生じた異質四倍体種であるアフリカツメガエル(Xenopus laevis) (2n=36)を対象として、cDNAクローンを用いたFISH法によって60の遺伝子からなる染色体地図を作製し、二倍体種のネッタイツメガエル(X. tropicalis) (2n=20)の染色体地図と比較した。その結果、9組の同祖染色体を同定し、60遺伝子中50遺伝子(83%)において四倍性が保存されていることを明らかにした。また、同祖染色体間での相同性は極めて高く、染色体間での転座はなく、2組の同祖染色体で逆位が検出されただけであった。これらの結果から、倍数化後のゲノムの二倍体化の過程において、染色体の再編成は必須ではないことを明らかにした。
鳥類の核型は、サイズが大きく異なるマクロ染色体とマイクロ染色体で構成され、両者のGC含量は大きく異なることから、染色体サイズ依存的なゲノム構造の区画化が存在する。爬虫類は同様の核型をもち、鳥類との染色体の相同性は極めて高いが、ゲノム構造の区画化の有無については良くわかっていない。我々は、シマヘビ(Elaphe quadrivirgata)を用いて、マクロ染色体とマイクロ染色体にマップされた機能遺伝子の各コドンの3番目の塩基のGC含量（GC3）を比較した。その結果、マイクロ染色体の遺伝子は有意にGC3含量が高く、一方、核型進化の過程でマクロ染色体に挿入された、祖先核型のマイクロ染色体由来の遺伝子では、GC3含量が高くなる傾向が見られた。これら結果は、爬虫類と鳥類の共通祖先である竜弓類において、すでに染色体サイズ依存的なゲノム構造の区画化が存在していたことを示している。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Comparison of the chromosome structures between the chicken and three anserid species, the domestic duck (Anas platyrhynchos), Muscovy duck (Cairina moschata), and Chinese goose (Anser cygnoides), and the delineation of their karyotype evolution by comparative chromosome mapping2014
Author(s)
Islam FB, Uno Y, Nunome M, Nishimura O, Tarui H, Agata K, Matsuda Y
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Journal Title
Journal of Poultry Science
Volume: 51
Pages: 1 - 13
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Truncated Cables1 causes agenesis of the corpus callosum in mice2014
Author(s)
Mizuno S, Dinh T, Mizobuchi A, Iseki H, Mizuno-Iijima S, Kim J-D, Ishida J, Matsuda Y, Kunita S, Fukamizu A, Yagami K, Sugiyama F
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Journal Title
Laboratory Investigation
Volume: 94
Pages: 321 - 330
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Highly species-specific centromeric repetitive DNA sequences in lizards: molecular cytogenetic characterization of a novel family of satellite DNA sequences isolated from the water monitor lizard (Varanus salvator macromaculatus, Platynota)2013
Author(s)
Chaiprasertsri N, Uno Y, Peyachoknagul S, Prakhongcheep O, Baicharoen S, Charernsuk S, Nishida C, Matsuda Y, Koga A, Srikulnath K
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Journal Title
Journal of heredity
Volume: 194
Pages: 798 - 806
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Inference of the protokaryotypes of amniotes and tetrapods and the evolutionary processes of microchromosomes from comparative gene mapping2012
Author(s)
Uno Y, Nishida C, Tarui H, Ishishita S, Takagi C, Nishimura O, Ishijima J, Ota H, Kosaka A, Matsubara K, Murakami Y, Kuratani S, Ueno N, Agata K, Matsuda Y
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Journal Title
PLoS One
Volume: 7
Pages: e53027
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Comparative genomics and genome evolution of avian micro-chromosomes through the use of novel chromosome painting tools2013
Author(s)
Lithgow PE, Smith DA, O’Conner RE, Fonseka KG, Al Mutery AF, Ferguson-Smith MA, O’Brien PCM, Matsuda Y, Nanda I, Griffin DK
Organizer
19th International Chromosome Conference
Place of Presentation
Bologna, Italy
Year and Date
20130902-20130906
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