2012 Fiscal Year Annual Research Report
性染色体領域の比較解析に基づく「雌雄性の誕生」の進化生物学的研究
| Project/Area Number |
24247042
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
野崎 久義 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40250104)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮城島 進也 国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 特任准教授 (00443036)
関本 弘之 日本女子大学, 理学部, 教授 (20281652)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 雌雄性進化 / 性染色体領域 / 性決定遺伝子 / ゲノム解読 / 群体性ボルボックス目 |
|---|
| Research Abstract |
群体性ボルボックス目の同型配偶（Gonium, Yamagishiella）、異型配偶（Eudorina, Pleodorina）、卵生殖（Volvox africanus）の生物のヘテロタリック株の両性からMAT3ホモログの全長配列を縮重プライマー法やBACライブラリ等を用いて決定し、比較した。その結果、V. carteri に認められたMAT3 遺伝子の両性での著しい置換は本種の系統だけで、同型配偶の生物のみならず異型配偶および卵生殖のV. africanus においても認められなかった。また、系統解析の結果、MAT3の両極化はV. carteri がV. africanus と分岐した以降急激に起こったことが推測された。MTでは遺伝子の組み換えはないと考えられるが、この結果は本群のV. carteri 以外の生物において ”gene conversion” 等で両性の遺伝子が均一化していることを示している。また、V. carteri で認められた両性のMAT3の両極化（Ferris et al. 2010）は、群体性ボルボックス目の系統内における雌雄性の誕生以降においてgene conversion が抑制され著しく拡大されたものと推測された。また、卵生殖 Volvox. carteri より進化段階の低い異型配偶の生物Eudorina、最も進化した同型配偶生物Yamagishiella の 全ゲノム解読の為のDNA 抽出を実施した。Eudorina に関しては全ゲノムドラフト配列が構築された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Charlesworth (1978, J. Theoret. Biol.) の理論的研究によれば性染色体領域（MT）の様な両性で組み換えの起こらない染色体領域の細胞サイズ決定遺伝子が雌雄性の進化（同型配偶から異型配偶への）の原因になると予想されていたが、MTに存在する遺伝子の同型配偶から異型配偶・卵生殖の包括的な比較研究はこれまでになかったが、初めて群体性ボルボックス目の有性生殖の各進化段階の生物のMT遺伝子を包括的に進化生物学的に解読した。この成果は出版された(Hiraide et al. 2013, Mol. Biol. Evol. online version)。また、卵生殖 Volvox. carteri より進化段階の低い異型配偶の生物Eudorina、最も進化しhた同型配偶生物Yamagishiella の 全ゲノム解読の為のDNA 抽出を実施し、Eudorina に関しては全ゲノムドラフト配列が構築され、次年度の準備もなされている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後、卵生殖 Volvox. carteri より進化段階の低い異型配偶の生物Eudorina、最も進化した同型配偶生物Yamagishiella の 全ゲノム解読に基づくMT の比較解析を実施し、雌雄性の進化に直接関与した両極化した（gene conversion していない）遺伝子の探索を実施する。また、MTとMT以外の常染色体の両方のゲノム領域から雌雄性に関する遺伝子の進化を解析する全ゲノム規模の研究も押し進める予定である。
|
