全ゲノム重複後に消失する遺伝子パターンの実験的検証

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26650130
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 牧野 能士 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (20443442)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 守屋 央朗 岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 准教授 (60500808)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 全ゲノム重複 / 進化実験 / 酵母

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は全ゲノム重複(Whole Genome Duplication, WGD)の直後に起きる大規模な遺伝子消失パターンを実験的に明らかにすることである。倍数体酵母を長期連続培養して生じた突然変異のパターンを調査し、申請者らの提案する仮説(量的均衡遺伝子の保持、遺伝子クラスターの保持)を検証するため、異質倍数体酵母としてSaccharomyces pastorianusおよびZygosaccharomyces rouxii ATCC 42981株を用いた。250世代まで培養した酵母をそれぞれ8株ずつのリシークエンスを行った。Hiseq2000由来のshort read配列を参照ゲノム配列にマッピングして、突然変異の生じた座位を網羅的に取得した。紫外線照射により効果的に突然変異が導入されており、1株あたり平均で165のヘテロ接合座位を得た。遺伝子クラスターの維持パターンを解析するため、複数の突然変異座位を有するPacBio由来のlong readを収集した。得られたデータを解析し、連続的な長い染色体領域(ハプロタイプ)の決定を行った。解析の完了した250世代目4株において得られたハプロタイプ数は多い株で20を超えた。