極限環境に耐える動物クマムシに共生する細菌のゲノム進化と耐性機構の解析
Project/Area Number |
09J06061
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Evolutionary biology
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology (2011) The University of Tokyo (2009-2010) |
Principal Investigator |
桑原 宏和 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 特別研究員(PD)
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Project Period (FY) |
2009 – 2011
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2011)
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Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2010: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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Keywords | クマムシ / アルビノ変異体 / RNA-seq / 原因遺伝子 / 極限環境耐性 / アルビノ / 変異体解析 / 次世代シーケンサー / 共生細菌 |
Research Abstract |
ヨコヅナクマムシの成体は茶色を呈するが、ヨコヅナクマムシ共生細菌を同定する過程で偶然、茶色の色素を欠失した白色の個体を単離しており、アルビノ変異体の解析は、極限環境耐性機構の解明という点で、本研究の成果を飛躍的に発展させることが期待される。in vivoの機能解析では遺伝学は強力なツールであるが、クマムシでは遺伝マーカーの不足に加え、単為生殖を行う種も多く、遺伝学の適用は困難であった。近年のシーケンス能力の向上により、野生型のゲノムと比較し変異体の変異遺伝子の同定が可能となっている。我々は極限環境耐性動物ヨコヅナクマムシのゲノムを解析中であり、耐性能が変化した変異体を作出し次世代シーケンサーにより変異遺伝子を同定することで極限環境耐性機構を解明できると考えられる。 そこで、アルビノ変異系統について次世代シーケンサーを用いRNA-seqを行いレファレンスゲノムと比較し変異遺伝子および発現変動遺伝子の同定を試みた。アルビノおよび野生型からRNAを抽出しcDNA化しイルミナ次世代シーケンサーを用いてそれぞれ約4Gbの配列解読を行った。得られた配列をドラフトゲノムにTopHatを用いマップした結果を基に、SNPの検出を行った結果、アルビノにおいて5つの遺伝子に変異が入っていることが明らかとなった。また、アルビノと野生型のRNA-seqで得られた配列をそれぞれドラフトゲノムにTopHatを用いマップしcuffdiffにより遺伝子の発現変動解析を行った。その結果、25の遺伝子が統計的に有意に発現変動していた。アルビノにおいて酸化ストレスタンパク質、ATPase、NADH dehydrogenaseなどが発現上昇していた。またアルビノにおいて発現量が減少していた遺伝子は、ほとんどが機能未知であった。これらアルビノにおいて変異、発現量に変動がみられる遺伝子が、アルビノ変異体の原因のひとつだと考えられる。
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Tolerance of Anhydrobiotic Eggs of the Tardigrade Ramazzottius varieornatus to Extreme Environments2012
Author(s)
Horikawa DD, Yamaguchi A, Sakashita T, Tanaka D, Hamada N, Yukuhiro F, Kuwahara H, Kunieda T, Watanabe M, Nakahara Y, Wada S, Funayama T, Katagiri C, Higashi S, Yokobori SI, Kuwabara M, Rothschild LJ, Okuda T, Hashimoto H, Kobayashi Y
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Journal Title
Astrobiology
Volume: Apr 10(On line)
Issue: 4
Pages: 283-289
DOI
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Peer Reviewed
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