Investigation of the evolutionary process of genome and chromosomes using lungfish

• Project/Area Number: 18KK0422
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Evolutionary biology
• Research Institution: The University of Tokyo (2020-2023); Institute of Physical and Chemical Research (2018-2019)
• Principal Investigator: 宇野 好宣 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (60609717)
• Project Period (FY): 2019 – 2024
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
• Keywords: 脊椎動物 / オーストラリアハイギョ / 染色体 / ゲノム進化 / 核型進化 / マイクロ染色体 / FISH

Outline of Research at the Start

「なぜ一部の脊椎動物種は、非常に微小な染色体であるマイクロ染色体を多数保持しているのか？」本研究ではこの疑問に答えるため、ハイギョ亜綱とシーラカンス亜綱の動物種で多数のマイクロ染色体をもち、かつ生体サンプルが確保可能である唯一の動物種である、オーストラリア固有種のオーストラリアハイギョにおけるゲノム・染色体解析を行う。得られた染色体解析結果を他の脊椎動物種のゲノム情報と比較することで、四肢動物における祖先核型の再検討を行い、「いつマイクロ染色体が脊椎動物の進化過程で獲得されたのか？」を中心とした、脊椎動物ゲノム進化の一端を解き明かすことが本研究の目的である。

Outline of Annual Research Achievements

「なぜ一部の脊椎動物種は、非常に微小な染色体であるマイクロ染色体を多数保持しているのか？」本研究ではこの疑問に答えるため、系統学的に魚類と両生類の間に位置するハイギョ亜綱の動物種で多数のマイクロ染色体をもち、かつ生体サンプルが確保可能である唯一の動物種である、オーストラリア固有種のオーストラリアハイギョにおけるゲノム・染色体解析を行う。当初の予定では、2020年夏から共同研究者であるTariq Ezaz博士（University of Canberra、キャンベラ、オーストラリア）の研究室にて、オーストラリアハイギョから培養細胞を樹立し、得られた細胞から染色体解析を行うことで、他の脊椎動物種との比較染色体ゲノム解析を行う予定であった。現在Ezaz博士オンラインにて打ち合わせやディスカッションを通じ、オーストラリア現地での一連の実験における綿密なプランを構築するだけでなく、実験終了後すぐに研究結果を学術論文として発表するために執筆活動を行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

オンラインでの打ち合わせならびに研究論文の執筆活動をしつつ、渡航準備をすすめている

Strategy for Future Research Activity

オーストラリアハイギョのサンプリングを行い、実験と解析を現地にて行う。また本研究費申請後に別の研究者よりこの生物種の全ゲノム解読が報告された。そこで今後は本研究を効率よく進めることができるように、公開されているこの全ゲノム情報を用いて、バイオインフォマティクス解析手法による予備解析を行いつつ、準備をすすめていく。