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ミトコンドリアゲノムの比較解析に基づくハクロビア生物群の系統進化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J00789
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物多様性・分類
研究機関筑波大学

研究代表者

西村 祐貴  筑波大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードミトコンドリアゲノム / ハクロビア / アライメントデータベース / ハクロビア生物群 / 次世代シーケンサー / ミトコンドリアDNA / バクロビア生物群 / イントロン
研究実績の概要

光合成性真核微生物であるクリプト藻類とハプト藻類、従属栄養性生物であるカタブレファリス類、テロネマ類、ピコゾア類、ゴニオモナス類、有中心粒太陽虫類、パルピトモナス類など多様な生物群が、ハクロビアと呼ばれる一つの系統群にまとめられるかどうかは議論が分かれている。本研究ではハクロビアに属するとされる系統群からそれぞれ複数種についてミトコンドリアゲノム(mtDNA)を解読し、系統解析や比較ゲノム解析を行うことにより、ハクロビア仮説を検証することを目的としている。
平成27年度は有中心粒太陽虫の未記載種SRT127について次世代シーケンサーから得られたデータの解析を行い、mtDNAの解読に成功した。SRT127 mtDNAの遺伝子組成は既に解読されているどの種のmtDNAとも異なっており、遺伝子組成を手がかりに近縁種を予測することが出来なかった。この他にも本mtDNAは高いGC含量、変異遺伝暗号、複数の転移性因子を有するなど、典型的なmtDNAには見られない特徴を備えていたが、いずれも近縁種を予想するための有力な手がかりとはならなかった。
本研究や共同研究者らの研究によりハクロビアに含まれるとされる生物のmtDNAデータが蓄積されてきたと言える。そこで真核生物内で共通してmtDNAにコードされる遺伝子を連結した遺伝子系統解析を行い、ハクロビア仮説の検証を試みた。この際、アライメントを管理するための新規データベースを設計し、これを利用して既存のデータと本研究で得られたデータを組み合わせて系統解析に供するアライメントを作成した。残念ながら得られた系統樹の解像度は全体的に低く、ハクロビアの単系統性が妥当かどうか議論することは出来なかった。一方で、設計したアライメントデータベースについては有用性が確かめられたので、プロシーディングという形で国際学会へ投稿し、査読を経て受理された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A system for phylogenetic analyses over alignments of next generation sequence data2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishimura, Toshiyuki Amagasa, Yuji Inagaki, Tetsuo Hashimoto, Hiroyuki Kitagawa
    • 雑誌名

      IEEE CPS Proc.

      巻: 未決定

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An intronic open reading frame was released from one of group II introns in the mitochondrial genome of the haptophyte Chrysochromulina sp. NIES-1333.2014

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Y, Kamikawa R, Hashimoto T, Inagaki Y
    • 雑誌名

      Mobile Genetic Elements

      巻: 4 号: 3 ページ: e29384-e29384

    • DOI

      10.4161/mge.29384

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gene-content evolution in discobid mitochondria deduced from the phylogenetic position and complete mitochondrial genome of Tsukubamonas globosa.2014

    • 著者名/発表者名
      Kamikawa R, Kolisko M, Nishimura Y, Yabuki A, rown MW, Sohta A. Ishikawa, Ishida K, Roger AJ, Hashimoto T, Inagaki Y
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 第6巻2号 号: 2 ページ: 306-315

    • DOI

      10.1093/gbe/evu015

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallel re-modeling of EF-la function in eukaryotic evolution : Divergent, low-expressed EF-1α genes co-occur with EFL genes in diverse distantly related eukaryotes.2013

    • 著者名/発表者名
      Kamikawa R, Brown MW, Nishimura Y, Sako Y, Heiss AA, Yubuki N, Gawryluk R, Simpson AGB, Roger AJ, Hashimoto T, Inagaki Y
    • 雑誌名

      BMC Evolutionary Biology

      巻: 13 号: 1 ページ: 131-131

    • DOI

      10.1186/1471-2148-13-131

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大規模配列データで解明される新奇真核微生物系統とそのオルガネラゲノム2014

    • 著者名/発表者名
      稲垣祐司,西村祐貴,神川龍馬,谷藤吾朗,中山卓郎,橋本哲男
    • 学会等名
      日本植物学会第78回大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス,川崎市,神奈川県
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 真核微生物Palpitomonas bilixにおけるミトコンドリアゲノム解析2014

    • 著者名/発表者名
      西村祐貴,神川龍馬,谷藤吾朗,橋本哲男,稲垣祐司
    • 学会等名
      日本進化学会第16回大会
    • 発表場所
      高槻現代劇場、高槻市、大阪府
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Paulinella chromatophora retains two evolutionarily distinct pathways for tetraphyrrole biosynthesis.2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishimura, Mami Nomura, Takuro Nakayama, Ken-ichiro Ishida, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki.
    • 学会等名
      Protist 2014
    • 発表場所
      Banff Centre, Banff, Canada
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mitochondrial genome of Palpitomonas bilix: unique genome structure and ancestral characteristics in gene content.2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishimura, Ryoma Kamikawa, Goro Tanifuji, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki.
    • 学会等名
      Protist 2014
    • 発表場所
      Banff Centre, Banff, Canada
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Palpitomonas bilix におけるミトコンドリアゲノム解析2014

    • 著者名/発表者名
      西村祐貴、神川龍馬、谷藤吾朗、橋本哲男、稲垣祐司
    • 学会等名
      第3回マトリョーシカ型生物研究会
    • 発表場所
      神戸大学百年記念館、神戸市、兵庫県
    • 年月日
      2014-07-11 – 2014-07-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Paulinella chromatophoraにおけるテトラピロール生合成系の進化2013

    • 著者名/発表者名
      西村祐貴、野村真未、中山卓郎、石田健一郎、小保方潤一、橋本哲男、稲垣祐司
    • 学会等名
      国際シンポジウム & 第二回マトリョーシカ型生物学研究会
    • 発表場所
      ホテル京都ガーデンパレス(京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] An intron-rich mitochondrial cox1 gene of the katablepharid Roombia sp. NY02002013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nisihmura, Ryoma Kamikawa, Teruhito Hirasawa, Naoji Yubuki, Brian Leander, Tetsuo Hashimoto, Yuji Inagaki
    • 学会等名
      International Congress of Protistology (ICOP XIV)
    • 発表場所
      Westin Bayshare Hotel (Vancouver, Canada)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 独自の光合成シアノバクテリアを持つPaulinella chromatophoraにおけるテトラピロール合成系の進化2013

    • 著者名/発表者名
      西村祐貴、野村真未、中山卓郎、石田健一郎、小保方潤一、橋本哲男、稲垣祐司
    • 学会等名
      第15回日本進化学会大会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 独自の光合成シアノバクテリアを持つPaulinella chromatophoraにおけるテトラピロール合成系の進化2013

    • 著者名/発表者名
      西村祐貴、野村真未、石田健一郎、小保方潤一、橋本哲男、稲垣祐司
    • 学会等名
      第77回日本植物学会大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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