オーソログ遺伝子群を用いた嗅覚受容体遺伝子のゲノム進化解析と環境要因との相関
| Project/Area Number |
18K06359
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45020:Evolutionary biology-related
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| Research Institution | University of Miyazaki (2021)
The University of Tokyo (2018-2020) |
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Principal Investigator |
新村 芳人 宮崎大学, 農学部, 教授 (90396979)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 嗅覚受容体 / 遺伝子ファミリー / 哺乳類 / フェロモン / 苦味受容体 / ゲノム進化 / 多型 / 哺乳類の進化 / 嗅覚 / 分子進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は、以下の研究実績を得た。
前年度までに、400種の哺乳類ゲノムからOR遺伝子の網羅的同定を行い、ゲノムによってアセンブル精度のばらつきを補正した。その過程で、齧歯目のヤマアラシ亜目のある種において、OR遺伝子数が著しく増加していることが見出された。その進化的・生態的な意味を明らかにするために、これまでに全ゲノム配列が明らかになった17種のヤマアラシ亜目のゲノムデータからOR遺伝子を同定し、それらをOGGに分類することで、詳細な進化解析を行った。その結果、OR遺伝子数はヤマアラシ亜目の進化過程を通じてほぼ安定しているにもかかわらず、最近になって急激に遺伝子数の増減が起きたことが明らかになった。さらに詳しい解析を行うため、フェロモン受容体であるタイプ１鋤鼻受容体（V1R）遺伝子、および苦味を受容する味覚受容体（T2R）遺伝子も解析に加えた。これらの遺伝子をゲノム配列から網羅的に同定する手法を確立し、三者の遺伝子ファミリー間で進化ダイナミクスの比較を行った。その結果、ヤマアラシ亜目の進化過程において、三者の遺伝子ファミリーの増減が同調していることが示された。また、遺伝子の増減の速度は、V1R遺伝子が最も速く、次いでOR遺伝子、最も遅いのがT2R遺伝子であった。この結果は、種特異的なフェロモン、生育環境に依存する匂い物質、そして生物間で共通した毒物である苦味物質という三者のリガンドの違いを反映していると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新たにV1R遺伝子、T2R遺伝子の同定手法を確立し、三者の遺伝子ファミリー間でも比較解析が可能になった。このことにより、OR遺伝子の進化のダイナミクスの特徴が浮き彫りになり、「オーソログ遺伝子群を用いた嗅覚受容体遺伝子のゲノム進化解析と環境要因との相関」という課題の仕上げに向けて概ね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は最終年度であるので、上記の結果を論文にまとめ、国際誌に投稿する。また、昨年度までに行ったヒトOR多型データの解析結果も論文にまとめ、国際誌に投稿する。
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Report
(4 results)
Research Products
(47 results)
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[Journal Article] Genetic variation of olfactory receptor gene family in a Japanese population2022
Author(s)
Akhtar, M. S., Ashino, R., Oota, H., Ishida, H., Niimura, Y., Touhara, K., Melin, A. D. and Kawamura, S.
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Journal Title
AS
Volume: unassigned
Issue: 2
Pages: 93-106
DOI
NAID
ISSN
0918-7960, 1348-8570
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The evolution of ecological flexibility, large brains, and long lives: capuchin monkey genomics revealed with fecalFACS.2021
Author(s)
Orkin JD, Montague MJ, Tejada-Martinez D, de Manuel M, del Campo J, Hernandez SC, Fiore AD, Fontsere C, Hodgson JA, Janiak MC, Kuderna LFK, Lizano E, Martin MP, Niimura Y, Perry GH, Valverde CS, Tang J, Warren WC, de Magalhaes JP, Kawamura S, Marquès-Bonet T, Krawetz R, Melin AD
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 118
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Comparative genomic analyses illuminate the distinct evolution of megabats within Chiroptera2020
Author(s)
Masato Nikaido, Shinji Kondo, Zicong, Zhang, Jiaqi Wu, Hidenori Nishihara, Yoshihito Niimura, Yutaka Suzuki, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Sumio Sugano, Misako Yoneda, Chieko Kai, et al.
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Journal Title
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Metabolism of odorant molecules in human nasal/oral cavity affects the odorant perception.2019
Author(s)
Ijichi C, Wakabayashi H, Sugiyama S, Ihara Y, Nogi Y, Nagashima A, Ihara S, Niimura Y, Shimizu Y, Kondo K, Touhara K
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Journal Title
Chemical Senses
Volume: 44
Pages: 465-481
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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