2016 Fiscal Year Annual Research Report
次世代ソシオゲノミクス：シロアリの社会性に関わるゲノム基盤の全容解明
| Project/Area Number |
25251041
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
三浦 徹 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (00332594)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前川 清人 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 准教授 (20345557)
重信 秀治 基礎生物学研究所, 生物機能解析センター, 特任准教授 (30399555)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | ソシオゲノミクス / カースト分化 / 社会性 / シロアリ / コミュニケーション / RNA-seq / DNAメチル化 / 遺伝子発現 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、近年飛躍的に進歩したジセダイシーケンシング技術を用いることにより、「社会性のゲノム基盤」を探ることを目的として研究を進めている。昨年度までに既に日本産シロアリ３種（ヤマトシロアリ，オオシロアリ，タカサゴシロアリ）においてトランスクリプトーム解析を推進し、３年前よりヤマトシロアリのゲノム解析、エピゲノム解析も進めている。トランスクリプトーム解析に基づくデータベース構築により、遺伝子の同定も容易に行えるようになってきており、カースト間での発現の差異に関する知見も大きく蓄積している。また、シロアリに近縁とされるキゴキブリとの比較トランスクリプトーム解析も行い、社会性に関わる遺伝子調節についても重要な知見を得ている。一例として、複数の遺伝子でシロアリ類の祖先系統において、アミノ酸の非同義置換率が上昇しており、正の自然選択が検出されている。
また、DNAメチル化の指標であるCpG O/Eを、ヤマトシロアリのゲノム中の遺伝子について調査した結果、これらの遺伝子群はメチル化の頻度が高いものと低いものの二群に明確に分離することが明らかとなった。また、カースト間で発現に差のある遺伝子群では、比較的メチル化の程度が低いことも示されている。
これらの成果は，すでに4報の論文として発表することができた。これらの成果により、シロアリの進化の過程で起こったゲノム上の変化を明らかにすることができ，社会性の維持にかかわる遺伝子の理解が大きく進展した。また，ヤマトシロアリでのRAD-seqにより，雌雄判別を行うことのできるY染色体上の遺伝マーカーの開発にも成功した（論文投稿中）。
現在は、ヤマトシロアリのゲノム解析がほぼ終了しており、これまでの成果を一望する論文として執筆中である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
シロアリ種およびキゴキブリでの種間トランスクリプトーム解析を行うことは既に終了し、当初からの大きな目標であったヤマトシロアリのゲノム解析もほぼ終了し、論文作成に着手している（ここまでは予定通り）。当初予想しなかった成果として、シロアリの系統で遺伝子重複がより行われている遺伝子において、カーストに特異的な遺伝子発現をしている傾向があることが分かった点である。これは、カーストという異なる表現型の個体を同種内に進化的に獲得する上で、非常に重要なメカニズムであると考えており、今後のさらなる研究進展が期待されるに至った。
|
| Strategy for Future Research Activity |
来年度は最終年度であるため、ヤマトシロアリのゲノム論文を執筆、投稿することを最優先に行う。さらには、シロアリにおけるmicro RNAの発現解析の結果など、別途論文にまとめつつあるので、それらについても、迅速に投稿し、公表することを試みる。
本研究課題の一連の研究により、新たな知見がいくつか見いだされているため、その成果を足がかりとして、次なる研究計画へと発展させていきたいと考えている。
|
