遺伝子発現情報・ゲノム情報に基づく動物の眼の多様性の進化機構に関する研究

• Project/Area Number: 04J03046
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Tohoku University
• Research Fellow: 小倉 淳 東北大学, 大学院生命科学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed(Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost : ¥3,400,000); Fiscal Year 2006 : ¥1,100,000 (Direct Cost : ¥1,100,000); Fiscal Year 2005 : ¥1,100,000 (Direct Cost : ¥1,100,000); Fiscal Year 2004 : ¥1,200,000 (Direct Cost : ¥1,200,000)
• Keywords: 眼の進化 / 眼の多様性 / 種の多様性 / ゲノム進化 / 遺伝子発現

Research Abstract

先カンブリア期において生物がどのような遺伝子群を持っていたかを明らかにし、それらの遺伝子がどのような進化過程を経てきたかを解析することで、眼の多様性の進化機構を明らかにすることを目的に研究を行った。
種の多様性・眼の多様性(形態形成の多様性)のメカニズムを明らかにするには、眼の発生に関与する遺伝子の同定と発言制御機構のメカニズムを明らかにする必要がある。そこで、sヒトの胎児の眼のEST配列を15,809本決定して、眼の発生に関わる遺伝子の同定を行い、それらの遺伝子発現制御機構の進化過程を解析した。その結果、カメラ眼を持たないホヤ、ハチなどの無脊椎動物などでの遺伝子の保存性が62-63%なのに対し、カメラ眼を持つ魚類で63-64%であることから、カメラ眼に必要な遺伝子は脊椎動物で獲得されたのではなく先カンブリア紀の共通祖先に既に存在していたことがわかった。また、遺伝子発現制御機構の一つであるmicroRNAに注目したところ、ヒトの遺伝子全般では約20%がmicroRNAによる遺伝子制御を受けているのに対し、ヒトの眼で発現している遺伝子では約30%がmicroRNAに制御を受けている可能性があった。microRNAが関与する遺伝子は魚類以降で保存性が高いことから、microRNAがカメラ眼の進化過程の初期段階から寄与していた可能性を示唆した。

Research Products

• [Journal Article] Genomic annotation of 15,809 ESTs identified from pooled early gestation human eyes. (2006)
  • Author(s): Choy KW, Wang CC, Ogura A, Lau TK, Rogers MS, Ikeo K, Gojobori T, Lam DS, Pang CP
  • Journal Title: Physiol Genomics (In Press)
• [Journal Article] Molecular characterization of the developmental gene in eyes : Through data-mining on integrated transcriptome databases. (2006)
  • Author(s): Choy KW, Wang CC, Ogura A, Lau TK, Rogers MS, Ikeo K, Gojobori T, Tang LY, Lam DS, Chung TK, Pang CP
  • Journal Title: Clin Biochem (In Press)