2015 Fiscal Year Annual Research Report
スラウェシ島固有のマカク属を用いた霊長類の種形成に関する遺伝領域の特定
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26304008
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| Research Institution | The Graduate University for Advanced Studies |
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Principal Investigator |
寺井 洋平 総合研究大学院大学, その他の研究科, 助教 (30432016)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松村 秀一 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (30273535)
今井 啓雄 京都大学, 霊長類研究所, 准教授 (60314176)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 種分化 / ゲノム解析 / マカク / 交雑帯 / スラウェシ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インドネシア、スラウェシ島 にはこの島固有の7種のマカク属が生息している。これらの種は遺伝的に非常に近縁な種であり、分布の境界で交雑帯を形成しているため種分化の研究に最適である。本研究ではスラウェシ島のマカク属を用いて、種分化や種特異的な形質に関わる遺伝子を単離し、霊長類の種分化の機構を明らかにすることを目的としている。
平成 27 年度はMacaca tonkeanaとM. hecki とその交雑帯を調査地として調査を行った。この調査地はスラウェシ島中央より少し北に位置するパル(Palu)であり、M. tonkeana と M. hecki の分布域の境界にあたり、その少し北の地域がこの２種の交雑帯であった。パル近郊にて、寺井とボゴール農科大学の Suryobroto博士とKanthi博士が調査を行った。調査ではマカク個体から口内粘膜組織を少量採取した。採取した個体数は M. tonkeanaを3個体 M. heckiを5個体であった。
平成 27 年度に収集したサンプルと合わせてM. tonkeana 9個体とM. hecki 10個体のゲノムDNAから次世代シークエンスライブラリの作製を行った。ライブラリ作製はボゴール農科大学で行い、Suryobroto博士とその学生とともに構築した。それらライブラリはエクソンキャプチャ法による全遺伝子配列解析を行った(寺井、今井)。
決定した配列はアカゲザルゲノムにマッピングし、全個体からそれぞれすべての多型座位を抽出した(寺井、今井)。これら多型座位のほとんどはM. tonkeanaとM. heckiの種間で共有されていたが、少数の座位は種間で完全に分化していた。種間で完全に分化していた座位は種間の違いを作り出している遺伝子に存在していると予想され、それら遺伝子と生態情報の交換をおこなった(寺井、松村、今井)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究は当初の計画以上に進展していると考えている。その理由を以下に述べる。本計画で最も重要であることはゲノム解析、エキソン解析を行う遺伝的に非常に近縁な２種を特定することであった。平成27年度のエキソーム解析により、M. tonkeana と M. hecki の２種がほとんどの多型座位を共有していることが明らかになり、この２種が交雑帯において交雑し、頻繁に遺伝的交流があることが確認できた。このため、実際にエキソーム解析により種間で完全に分化した座位が存在する遺伝子を確認すると、骨格筋の形成や形態形成に関する遺伝子であり、２種の違いを作っている可能性が高い。この解析を進めることにより、哺乳類で初めてであり霊長類でも初めてである種分化に関与した遺伝子を解明することが可能となると考えている。このような理由から本研究は当初の計画以上に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は、始めに平成27年度の次世代シークエンスにより決定した配列の少なかった3個体に関してエキソンキャプチャによりエキソンの配列を含んだ断片のみを抽出し、追加の次世代シークエンスを行う。決定した配列と平成27年度に決定した配列を合わせてエキソーム集団解析を行う。この解析により、種間で完全に分化した座位を抽出し、そのような座位が存在する遺伝子を明らかにする。分化した遺伝子は２種の違い、つまり２種の適応と種分化に関わっている可能性が高い。分化した遺伝子の機能を文献より調べ、適応と種分化に関わる機能を予測する。予測した機能が本当に適応と種分化に関わっているかを調べるために、スラウェシ島のPaluにて2種の生態情報を集め、適応と種分化への関与を調べる。エキソーム解析により、ほとんどの多型座位が２種で共有していることが明らかになったため、今後の全ゲノム解析を見据えてさらに研究に用いるM. tonkeanaとM. heckiの個体数を増やすため、パルでの調査を再度行う、この際、交雑個体のサンプルも複数集めることを目指す。
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| Causes of Carryover |
平成27年度は、分担者の役割がゲノム解析と種間で分化した遺伝子の同定が多くなってしまったため、次年度に旅費および物品費を持ち越すこととなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ゲノム解析と種間で分化した遺伝子の同定が平成27年度にある程度進んだため、分化した遺伝子の機能解析、スラウェシ島のPaluでのマカクの生態情報収集および、DNAサンプル収集に用いる予定である。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Amino acid residues of bitter taste receptor TAS2R16 that determine sensitivity in primates to β-glycosides2016
Author(s)
H. Imai, N. Suzuki-Hashido, Y. Ishimaru, T. Sakurai, L. Yin, W. Pan, M. Ishiguro, K. Masuda, K. Abe, T. Misaka, and H. Hirai
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Journal Title
Biophysics and Physicobiology
Volume: in press
Pages: in press
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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