ゲノム配列解析に基づく突然変異発生特性と適応進化の解明

• 研究領域: ゲノムアダプテーションのシステム的理解
• 研究課題/領域番号: 22125009
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 渡邉 日出海 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (30322754)
• 研究分担者: 小柳 香奈子 北海道大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (20362840)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 79,300千円 (直接経費: 61,000千円、間接経費: 18,300千円); 2014年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円); 2013年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円); 2012年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2011年度: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円); 2010年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
• キーワード: 突然変異 / 組換え / 修復 / ゲノム / 進化 / 自然選択 / ヒトアデノウイルス / 酵母 / 相同組換え / DNA二重鎖切断 / 二本鎖DNA切断修復 / 非相同末端結合 / アデノウイルス / 突然変異率 / 適応進化 / 比較解析 / 正の自然選択 / 継代培養

研究成果の概要

ゲノム配列中に生じる多くの変化のうちのどれが適応的進化をもたらしているものであるのかを明らかにするための基本データを得ることを目的として、本研究では、人為的にゲノムに二重鎖切断を導入した出芽酵母のゲノム配列を決定することにより、ゲノムの突然変異発生特性を調べ、また、自然界から得られるウイルスやヒトのゲノム解析を行うことにより、実際の突然変異発生特性とゲノムの適応的進化の推定を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Interregional coevolution analysis revealing functional/structural interrelatedness between different genomic regions in Human mastadenovirus D (2015)
  • 著者名/発表者名: Gabriel Gonzalez, Kanako Ono Koyanagi, Koki Aoki, Hidemi Watanabe
  • 雑誌名: Journal of Virology 巻: 89 号: 12 ページ: 6209-6217
  • DOI: 10.1128/jvi.00515-15
  • NAID: 120005672366
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Intertypic modular exchanges of genomic segments by homologous recombination at universally conserved segments in human adenovirus species D (2014)
  • 著者名/発表者名: Gabriel Gonzalez, Kanako O. Koyanagi, Koki Aoki, Nobuyoshi Kitaichi, Shigeaki Ohno, Hisatoshi Kaneko,d, Susumu Ishida, Hidemi Watanabe
  • 雑誌名: Gene 巻: 547 号: 1 ページ: 10-17
  • DOI: 10.1016/j.gene.2014.04.018
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Novel Complex Recombinant Form of Type 48-Related Human Adenovirus Species D Isolated in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuguto Fujimoto, Shotaro Yamane, Tomoko Ogawa, Nozomu Hanaoka, Atsushi Ogura, Chiemi Hotta, Takeshi Niwa, Yakou Chiba, Gabriel Gonzalez, Koki Aoki, Kanako Ono Koyanagi, Hidemi Watanabe
  • 雑誌名: Japanese Journal of Infectious Diseases 巻: 67 号: 4 ページ: 282-287
  • DOI: 10.7883/yoken.67.282
  • NAID: 130004757096
  • ISSN: 1344-6304, 1884-2836
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bioinformatics on new human adenoviruses causing nosocomial infection (2013)
  • 著者名/発表者名: Koki Aoki, Hisatosi Kaneko, Nobuyoshi Kitaichi, Hidemi Watanabe,Susumu Ishida, Shigeaki Ohno
  • 雑誌名: Nippon Ganka Gakkai Zasshi 巻: 117 ページ: 721-726
  • NAID: 10031194625
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of contamination in the American Type Culture Collection stock of human adenovirus type 8 by whole genome sequencing. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamane S, Lee A, Hanaoka N, Gonzalez G, Kaneko H, Ishida S, Kitaichi N, Ohno S, Koyanagi K, Aoki K, Fujimoto T, Yawata N, Watanabe H.
  • 雑誌名: J Virol 巻: 87 号: 2 ページ: 1285-1286
  • DOI: 10.1128/jvi.02875-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionary force of AT-rich repeats to trap genomic and episomal DNAs in the rice genome: lessons from endogenous pararetrovirus. (2012)
  • 著者名/発表者名: Liu, R.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 72 号: 5 ページ: 817-828
  • DOI: 10.1111/tpj.12002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative genome analysis of three eukaryotic parasites with differing abilities of leukocyte transformation reveals key mediators of Theileria-induced leukocyte-transformation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kyoko Hayashida*, Yuichiro Hara*, Takashi Abe*, et al. (*equal contribution).
  • 雑誌名: mBio 巻: 3 号: 5
  • DOI: 10.1128/mbio.00204-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] In silico and in vivo identification of the intermediate filament vimentin that is downregulated downstream of Brachyury during Xenopus embryogenesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsuko Yamada, Kanako O.Koyanagi, Hidemi Watanabe
  • 雑誌名: Gene 巻: 491 号: 2 ページ: 232-236
  • DOI: 10.1016/j.gene.2011.09.007
  • NAID: 120003762597
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recombination analysis of intermediate human adenovirus type 53 in Japan by complete genome sequence (2011)
  • 著者名/発表者名: Hisatoshi Kaneko, Koki Aoki, Susumu Ishida, Shigeaki Ohno, Nobuyoshi Kitaichi, Hiroaki Ishiko, Tsuguto Fujimoto, Yoshifumi Ikeda, Masako Nakamura, Gabriel Gonzalez, Kanako O.Koyanagi, Hidemi Watanabe, Tatsuo Suzutani
  • 雑誌名: Journal of General Virology 巻: 92 号: 6 ページ: 1251-1259
  • DOI: 10.1099/vir.0.030361-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recombinant analysis of intermediate human adenovirus type 53 in Japan by complete genome sequence (2011)
  • 著者名/発表者名: Hisatoshi Kaneko1, Koki Aoki, Susumu Ishida, Shigeaki Ohno, Nobuyoshi Kitaichi, Hiroaki Ishiko, Tsuguto Fujimoto, Yoshifumi Ikeda, Masako Nakamura, Gabriel Gonzalez, Kaneko O.Koyanagi, Hidemi Watanabe, Tatsuo Suzutani
  • 雑誌名: Journal of General Virology 巻: 92 ページ: 1251-1259
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete genome analysis of a novel intertypic recombinant human adenovirus causing epidemic keratoconjunctivitis in Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Hisatoshi Kaneko, Koki Aoki, Shigeaki Ohno, Hiroaki Ishiko, Tsuguto Fujimoto, Masayuki Kikuchi, Seiya Harada, Gabriel Gonzalez, Kanako O Koyanagi, Hidemi Watanabe, Tatsuo Suzutani
  • 雑誌名: Journal of Clinical Microbiology 巻: 49 ページ: 484-490
  • 査読あり
• [学会発表] Recombination hotspots enabling intertypic modular exchanges in human adenovirus species D (2014)
  • 著者名/発表者名: G Gonzalez, KO Koyanagi, K Aoki, N Kitaichi, S Ohno, H Kaneko, S Ishida, H Watanabe
  • 学会等名: The 11th International Adenovirus Meeting
  • 発表場所: UC San Diego, San Diego, USA
  • 年月日: 2014-07-18
• [学会発表] New subtypes of human adenovirus 8 from Europe (2014)
  • 著者名/発表者名: Laura Panto, Gabriel Gonzalez, Shotaro Yamane, Gabor Reuter, Peter Pankovics, Balazs Harrach, Goran Wadell, Koki Aoki, Kanako O. Koyanagi and Hidemi Watanabe
  • 学会等名: The 11th International Adenovirus Meeting
  • 発表場所: UC San Diego, San Diego, USA
  • 年月日: 2014-07-18
• [学会発表] Evolutionary origins of human adenovirus types 8 and 54 (2014)
  • 著者名/発表者名: Shotaro Yamane, Gabriel Gonzalez, Laura Panto, Yuichiro Okuyama, Nobuyoshi Kitaichi, Hisatoshi Kaneko, Y. Jerold Gordon, Nobuyo Yawata, Kanako O. Koyanagi, Koki Aoki and Hidemi Watanabe
  • 学会等名: The 11th International Adenovirus Meeting
  • 発表場所: UC San Diego, San Diego, USA
  • 年月日: 2014-07-18
• [学会発表] Adenoviral evolution in progress: new viruses in the doorstep (2013)
  • 著者名/発表者名: Laura Panto, Shotaro Yamane, Goran Wadell, Koki Aoki, Kanako O Koyanagi, Hidemi Watanabe
  • 学会等名: The 3rd World Congress on Virology
  • 発表場所: DoubleTree by Hilton Baltimore-BWI Airport, Baltimore, MD, USA
• [学会発表] A comparative sequence analysis of human adenovirus type 8 in the world (2013)
  • 著者名/発表者名: Shotaro Yamane, Laura Panto, Gabriel Gonzalez, Kanako O Koyanagi, Koki Aoki, Hidemi Watanabe
  • 学会等名: 日本アデノウィルス研究会
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル（神戸市）
  • 招待講演
• [学会発表] From Adenoviral Infectious Cycle to Evolutionary Patterns and Genomic Constraints (2013)
  • 著者名/発表者名: Gabriel Gonzalez, Kanako O Koyanagi, Hidemi Watanabe
  • 学会等名: 日本アデノウィルス研究会
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル（神戸市）
  • 招待講演
• [学会発表] Human Adenovirus Universal Typing Primers Designed by SVM Approach (2013)
  • 著者名/発表者名: Gabriel Gonzalez、小柳 香奈子、青木 功喜、渡邉 日出海
  • 学会等名: 日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
• [学会発表] 結膜炎患者の眼から分離されたアデノウイルスD種48、60、および65型（候補株）のリコンビナント型の新しいアデノウイルス (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤本 嗣人、花岡 希、小倉 惇、堀田 千恵美、仁和 岳史、Gonzalez Gabriel、渡邉 日出海
  • 学会等名: 日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市）
• [学会発表] Adenoviral Typing Protocol Based On Highly Conserved Regions Flanking Capsid Epitopes (2012)
  • 著者名/発表者名: Gabriel Gonzalez
  • 学会等名: 第60回日本ウイルス学会学術集会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2012-11-13
• [学会発表] Performance Degradation in Molecular Divergence Time Estimation with Increase in Calibrations with Asymmetric Large Uncertainty (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidemi Watanabe
  • 学会等名: International Symposium on Evolutionary Genomics
  • 発表場所: National Sun Yat-sen University (台湾)
  • 年月日: 2012-10-19
  • 招待講演
• [学会発表] Identification of Recombination Hotspots on Human Adenovirus Species D Genomes (2012)
  • 著者名/発表者名: Gabriel Gonzalez
  • 学会等名: 10th International Adenovirus Meeting
  • 発表場所: Umea University (Sweden)
  • 年月日: 2012-06-13
• [学会発表] Identification of a non-type 8 coinfection in ATCC stock of human adenovirus type 8 (HAdV-8) by partial genome sequencing-Search for recombinants in the ATCC HAdV-8 stock (2012)
  • 著者名/発表者名: Shotaro Yamane
  • 学会等名: 10th International Adenovirus Meeting
  • 発表場所: Umea University (Sweden)
  • 年月日: 2012-06-13
• [学会発表] Introduction of a new HAdV-8 variant, that caused epidemic keratoconjunctivitis (EKC) in Hungary (2012)
  • 著者名/発表者名: Laura Panto
  • 学会等名: 10th International Adenovirus Meeting
  • 発表場所: Umea University (Sweden)
  • 年月日: 2012-06-13
• [学会発表] Classification of Human Adenovirus Types by an Alternative Method (2012)
  • 著者名/発表者名: Gabriel Gonzalez
  • 学会等名: 10th International Adenovirus Meeting
  • 発表場所: Umea University (Sweden)
  • 年月日: 2012-06-13
• [学会発表] ゲノム比較解析を用いたアデノウイルスの型同定と進化特性解析について (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉日出海
  • 学会等名: 第13回日本アデノウイルス研究会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] Evolutionary process behind the origin of adenovinis type 19a causing Epidemic Kerato-Conjunctivitis (EKC) (2011)
  • 著者名/発表者名: Gabriel Gonzalez, Koki Aoki, Kanako O Koyanagi, Nobuyoshi Kitaichi, Shigeaki Ohno, Hisatoshi Kaneko, Hiroaki Ishiko, Susumu Ishida, Hidemi Watanabe
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター204室(札幌市)
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Evolutionary Origin of Human Adenovirus 54 (2011)
  • 著者名/発表者名: Gabriel Gonzalez, Koki Aoki, Kanako O.Koyanagi, Nobuyoshi Kitaichi, Shigeaki Ohno, Hisatoshi Kaneko, Hiroaki Ishiko, Susumu Ishida, Hidemi Watanabe
  • 学会等名: The Association for Research in Vision and Ophthalmology 2011
  • 発表場所: The Greater Fort Lauderdale/Broward County Convention Center (Fort Lauderdale, Florida, US)
  • 年月日: 2011-05-03
• [学会発表] Bioinformatics analysis over recently sequenced adenoviruses strains 53, 54 and intermediate 15-29-9 causing Epidemic Kerato-Conjunctivitis outbreaks in Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: Gabriel Gonzalez, Kanako Koyanagi, Koki Aoki, Hisatoshi Kaneko, Hidemi Watanabe
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Meeting "Infectious Disease Genomics & Global Health"
  • 発表場所: Wellcome Trust Sanger Institute, Cambridge, UK
  • 年月日: 2010-09-12