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2011 Fiscal Year Annual Research Report

次世代大量ミトゲノム解析による魚類多様性研究の新展開:サンガー法から超並列法へ

Research Project

Project/Area Number 23370041
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

西田 睦  東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (90136896)

Keywords進化 / 集団・種多様性 / 遺伝的多様性
Research Abstract

我々はミトコンドリア全ゲノム(ミトゲノム)分析によって大規模系統研究を開拓・推進し、魚類の包括的系統枠の概要を明らかにすることに成功した。次のステップとして、分析種数を飛躍的に多くして系統樹の密度を高めることにより、多様化の理解を格段に高める必要性が出てきた。幸い、著しく高速の超並列次世代シーケンス技術が近年実用化されるに至っている。しかし、多数の試料について、ミトゲノムのシーケンシングに次世代シーケンサーを効率的に活用するには、まだ大きな困難がある。とくに、希少種も含む多数の種のDNAを扱うため、必然的に質の良くないDNA試料も頻繁に対象にしなくてはならず、新たな次世代シーケンサーが有効に活用できない状況にある。そこで本研究では、この困難を、ミトゲノム断片を濃縮する技術の適用を突破口にして解決し、魚類の大規模系統研究の飛躍的高密度化への道を切り拓くことを目的とする。
前述した目的を達成するための鍵は、断片化の進んだ質の良くない種々のDNA試料からでも、ミトコンドリアゲノム断片を効率的に濃縮する技術を開発することである。それに成功して汎用性の広い濃縮法が開発できれば、魚類の大規模高密度系統研究に次世代シーケンス技術を本格的に活用することが可能となるからである。したがって初年度には、化石霊長類由来のDNA試料などからミトコンドリアゲノム断片が成功裏に濃縮されたという報告のあるCapture-on-beads法について、これを我々が対象とする魚類試料へ適用するための実験条件の検討を行ない、本格的分析を実施するための基礎的条件をかなり明らかにすることができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初より計画していた通り、Capture-on-beads法を魚類試料へ適用するための実験条件をかなり明らかにすることができたため、「おおむね順調に進展している」と言える。

Strategy for Future Research Activity

本年度はさらにCapture-on-beads法の改良を進め、この段階での完成を図る。この手法のさらなる改良の一つのポイントは、ミトコンドリアゲノム断片のインデクス化(タグ付加)をいかに効率化するかであるが、新たに報告されたDouble indexing法はその有力な候補であり、これの導入を含めた改善に努める。また、改良したシステムでの試薬の濃度や反応時間などの基本的実験条件についてさらに検討を進めて本格大量分析の基礎を構築する。

  • Research Products

    (33 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (20 results)

  • [Journal Article] Cryptic species of the gobioid paedomorphic genus Schindleria from Palau, western Pacific Ocean2011

    • Author(s)
      Kon, T., T.Yoshino, M.Nishida
    • Journal Title

      Ichthyological Research

      Volume: 58 Pages: 62-66

    • DOI

      doi:10.1007/s10228-010-0178-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Remarkable morphological stasis in an extant vertebrate despite tens of millions of years of divergence2011

    • Author(s)
      Lavoue, S., M.Miya, M.E.Arnegard, P.B.McIntyre, V.Mamonekene, M.Nishida
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B : Biological Sciences

      Volume: 278 Pages: 1003-1008

    • DOI

      doi:10.1098/rspb.2010.1639

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evidence from mitochondrial genomics supports the lower Mesozoic of South Asia as the time and place of basal divergence of cypriniform fishes (Actinopterygii : Ostariophysi)2011

    • Author(s)
      Saitoh, K., T.Sado, M.H.Doosey, H.L.Bart, Jr., J.G.Inoue, M.Nishida, R.L.Mayden, M.Miya
    • Journal Title

      Zoological Journal of the Linnean Society

      Volume: 161 Pages: 633-662

    • DOI

      doi:10.1111/j.1096-3642.2010.00651.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple invasions into freshwater by pufferfishes (Teleostei : Tetraodontidae) : a mitogenomic perspective2011

    • Author(s)
      Yamanoue, Y., M.Miya, H.Doi, K.Mabuchi, H.Sakai, M.Nishida
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 6 Pages: e17410

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0017410

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Correlation of accumulated mRNA levels of growth hormone, growth hormone receptor I and insulin-like growth factor I with the larval body size of F2 offspring derived from a fast-growing strain and wild fish of torafugu Takifugu rubripes2011

    • Author(s)
      Kaneko, G., S.Furukawa, Y.Kurosu, T.Yamada, H.Takeshima, M.Nishida, T.Mitsuboshi, T.Otaka, K.hirasu, T.Koda, Y.Takemasa, S.Aki, T.Mochizuki, H.Fukushima, Y.Fukuda, S.Kinoshita, S.Asakawa, S.Watabe
    • Journal Title

      Journal of Fish Biology

      Volume: 79 Pages: 854-874

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolutionary history of Otophysi (Teleostei), a major clade of the modern freshwater fishes : Pangaean origin and Mesozoic radiation2011

    • Author(s)
      Nakatani, M., M.Miya, K.Mabuchi, K.Saitoh, M.Nishida
    • Journal Title

      BMC Evolutionary Biology

      Volume: 11 Pages: 177

    • DOI

      doi:10.1186/1471-2148-11-177

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Body plan convergence and diversity shaped by mass extinction in the evolution of skates and rays (Chondrichthyes : Batoidea)2011

    • Author(s)
      Aschliman, N.C., M.Nishida, M.Miya, J.G.Inoue, K.M.Rosana, G.J.P.Naylor
    • Journal Title

      Molecular Phylogenetics and Evolution

      Volume: 63 Pages: 28-42

    • DOI

      doi:10.1016/j.ympev.2011.12.012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low genetic differentiation between two geographically separated populations of demersal gadiform fishes in the Southern Hemisphere2011

    • Author(s)
      Takeshima, H., A.Hatanaka, S.Yamada, Y.Yamazaki, I.Kimura, M.Nishida
    • Journal Title

      Genes and Genetic Systems

      Volume: 86 Pages: 339-349

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Remarkable consistency of exon-intron structure of hatching enzyme genes and molecular phylogenetic relationships of teleostean fishes

    • Author(s)
      Kawaguchi, M., S.Lavoue, J.Hiroi, H.Hayano, I.Iuchi, S.Yasumasu, M.Nishida
    • Journal Title

      Environmental Biology of Fishes

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A molecular timescale for the evolution of the African freshwater fish family Kneriidae (Gonorynchiformes)

    • Author(s)
      Lavoue, S., M.Miya, T.Moritz, M.Nishida
    • Journal Title

      Ichthyological Research

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A set of SNPs near or within STR regions useful for discriminating native Lake Biwa and introduced "Eurasian" strains of common carp

    • Author(s)
      Mabuchi, K., H.Song, H.Takeshima, M.Nishida
    • Journal Title

      Conservation Genetics Resources

      Volume: (Online first)

    • DOI

      doi:10.1007/s12686-012-9613-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hidden diversity in a reef-dwelling sea slug, Pteraeolidia ianthina (Nudibranchia, Aeolidida), in the northwestern Pacific

    • Author(s)
      Yorifuji, M., H.Takeshima, K.Mabuchi, M.Nishida
    • Journal Title

      Zoological Science

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparable ages for the independent origins of electrogenesis in African and South American weakly electric fishes

    • Author(s)
      Lavoue, S., M.Miya, M.E.Arnegard, J.P.Sullivan, C.D.Hopkins, M.Nishida
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: (in press)

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0036287

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 東日本大震災が三陸アユの遺伝的集団構造に与えた影響2012

    • Author(s)
      武島弘彦・山野目健・淀太我・関野静雄・畑正好・大竹二雄・西田睦
    • Organizer
      平成24年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学(品川キャンパス),東京都
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] 津波に被災したアユ地域個体群の動態予想2012

    • Author(s)
      井口恵一朗・山野目健・淀太我・関野静雄・武島弘彦・畑正好・大竹二雄・西田睦
    • Organizer
      平成24年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学(品川キャンパス),東京都
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] Phylogenetic analysis of syngnathoid fishes based on whole mitochondrial genome sequences : a contribution to understanding fish diversity2011

    • Author(s)
      Hayeun SONG, Kohji MABUCHI, Takashi SATOH, Masaki MIYA, Mutsumi NISHIDA
    • Organizer
      第3回日韓(AORI-KIOS)海洋科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学大気海洋研究所,千葉県柏市
    • Year and Date
      2011-11-10
  • [Presentation] 魚類のミトコンドリア進化ゲノミクス:10年の軌跡と到達点2011

    • Author(s)
      宮正樹・西田睦
    • Organizer
      2011年度日本魚類学会年会「セッション:ミトコンドリアゲノミクスにもとづく魚類の系統進化研究:成果と展望」
    • Place of Presentation
      弘前大学,青森県弘前市
    • Year and Date
      2011-10-01
  • [Presentation] ミトコンドリアゲノム全長塩基配列に基づくヨウジウオ亜目魚類の系統解析:亜目の枠組みと内部の系統関係2011

    • Author(s)
      ソンハヨン・馬渕浩司・佐藤崇・宮正樹・西田睦
    • Organizer
      2011年度日本魚類学会年会「セッション:ミトコンドリアゲノミクスにもとづく魚類の系統進化研究:成果と展望」
    • Place of Presentation
      弘前大学,青森県弘前市
    • Year and Date
      2011-10-01
  • [Presentation] ミトコンドリアゲノム全長配列によるハゼ亜目魚類の分子系統解析:幼形進化的シラスウオ属魚類の起源を中心に2011

    • Author(s)
      昆健志・宮正樹・佐土哲也・Lukas Ruber・中谷将典・佐藤崇・吉野哲夫・西田睦
    • Organizer
      2011年度日本魚類学会年会「セッション:ミトコンドリアゲノミクスにもとづく魚類の系統進化研究:成果と展望」
    • Place of Presentation
      弘前大学,青森県弘前市
    • Year and Date
      2011-10-01
  • [Presentation] ミトコンドリアゲノム全長塩基配列にもとづくフグ目魚類の系統解析:姉妹群探索から淡水種の起源推定まで2011

    • Author(s)
      山野上祐介・宮正樹・松浦啓一・酒井治己・西田睦
    • Organizer
      2011年度日本魚類学会年会「セッション:ミトコンドリアゲノミクスにもとづく魚類の系統進化研究:成果と展望」
    • Place of Presentation
      弘前大学,青森県弘前市
    • Year and Date
      2011-10-01
  • [Presentation] 魚類のミトコンドリアゲノムにおける遺伝子配置の多様性とその進化2011

    • Author(s)
      佐藤崇・宮正樹・馬渕浩司・西田睦
    • Organizer
      2011年度日本魚類学会年会「セッション:ミトコンドリアゲノミクスにもとづく魚類の系統進化研究:成果と展望」
    • Place of Presentation
      弘前大学,青森県弘前市
    • Year and Date
      2011-10-01
  • [Presentation] ミトコンドリアゲノム全長配列に基づく魚類の分岐年代推定2011

    • Author(s)
      井上潤・宮正樹・西田睦
    • Organizer
      2011年度日本魚類学会年会「セッション:ミトコンドリアゲノミクスにもとづく魚類の系統進化研究:成果と展望」
    • Place of Presentation
      弘前大学,青森県弘前市
    • Year and Date
      2011-10-01
  • [Presentation] 魚類のミトコンドリア進化ゲノミクス:今後の展望2011

    • Author(s)
      西田睦・武島弘彦・馬渕浩司・宮正樹
    • Organizer
      2011年度日本魚類学会年会「セッション:ミトコンドリアゲノミクスにもとづく魚類の系統進化研究:成果と展望」
    • Place of Presentation
      弘前大学,青森県弘前市
    • Year and Date
      2011-10-01
  • [Presentation] 福井県三方湖周辺水域におけるフナ地域個体群の種内系統構成2011

    • Author(s)
      武島弘彦・松崎慎一郎・児玉晃治・前田英章・西田睦
    • Organizer
      2011年度日本魚類学会年会
    • Place of Presentation
      弘前大学,青森県弘前市
    • Year and Date
      2011-09-30
  • [Presentation] フナ種群Carassius auratus-complexにおける主要系統のさらなる探索2011

    • Author(s)
      高田未来美・酒井治己・高橋洋・井口恵一朗・横山良太・渡辺勝敏・柿岡諒・伊藤明・山崎裕治・張春光・趙亜輝・S.F.Safronov・V.G.Sideleva・立原一憲・後藤晃・西田睦
    • Organizer
      2011年度日本魚類学会年会
    • Place of Presentation
      弘前大学,青森県弘前市
    • Year and Date
      2011-09-30
  • [Presentation] ミトゲノム解析に基づくコイ科ウグイ亜科魚類の系統地理2011

    • Author(s)
      井元順一・斉藤憲治・佐々木剛・足立淳・K.Yuri・宮正樹・西田睦・半澤直人
    • Organizer
      2011年度日本魚類学会年会
    • Place of Presentation
      弘前大学,青森県弘前市
    • Year and Date
      2011-09-30
  • [Presentation] マイクロサテライト隣接領域の一塩基多型を用いたコイの在来系統の識別2011

    • Author(s)
      馬渕浩司・ソンハヨン・武島弘彦・中井克樹・瀬能宏・西田睦
    • Organizer
      2011年度日本魚類学会年会
    • Place of Presentation
      弘前大学,青森県弘前市
    • Year and Date
      2011-09-30
  • [Presentation] 孵化酵素の環境適応~1つのアミノ酸変異による至適塩濃度の違い~2011

    • Author(s)
      川口眞理・井内一郎・西田睦・安増茂樹
    • Organizer
      日本動物学会第82回旭川大会
    • Place of Presentation
      旭川市大雪クリスタルホール,北海道旭川市
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] ミトゲノム超行列による巨大クレードの包括的な進化史解明:コイ目魚類を例に2011

    • Author(s)
      宮正樹・佐土哲也・斎藤憲治・西田睦
    • Organizer
      日本進化学会第13回大会
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館,京都市
    • Year and Date
      2011-07-30
  • [Presentation] 孵化酵素と卵膜の分子共進化2011

    • Author(s)
      川口眞理・西田睦・安増茂樹
    • Organizer
      日本進化学会第13回大会
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館,京都市
    • Year and Date
      2011-07-30
  • [Presentation] リュウキュウアユと私たち2011

    • Author(s)
      西田睦
    • Organizer
      リュウキュウアユを蘇生させる会20周年記念,シンポジウムin沖縄
    • Place of Presentation
      名護市民会館中ホール,沖縄県
    • Year and Date
      2011-06-11
  • [Presentation] 生物学的比較の基礎としての系統枠2011

    • Author(s)
      西田睦
    • Organizer
      第11回東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学安田講堂(東京都)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-04
  • [Presentation] カタナメクジウオ属Epigonichthys(頭索動物亜門)の分子系統解析と琉球列島からの日本記録種発見2011

    • Author(s)
      昆健志・西田睦・西川輝昭
    • Organizer
      沖縄生物学会第48回大会
    • Place of Presentation
      琉球大学理学部複合棟102教室・大学会館,沖縄県
    • Year and Date
      2011-06-04

URL: 

Published: 2013-06-26   Modified: 2023-03-16  

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