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色覚種内変異と性選択の関連究明へ向けたグッピー視物質遺伝子ゲノム構成の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15657005
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生態・環境
研究機関東京大学

研究代表者

河村 正二  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (40282727)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード色覚 / 視物質 / オプシン / 魚類 / 進化 / グッピー / ゼブラフィッシュ / 色覚変異 / 多様性
研究概要

視物質にサブタイプをもつことは魚類に特徴的であり多様な水中光環境への適応進化と考えられるがサブタイプのレパートリーが完全に解明されている魚種はゼブラフィッシュをはじめわずかである。ゼブラフィッシュは緑型視物質に4種類ものサブタイプをもちそれらの吸収波長は10〜20nm間隔で分化しているだけでなく網膜中の発現領域/時期も分化している。本研究で私はそれらの祖先視物質を再構成して吸収波長分化の過程を明らかにし、そこに関わるアミノ酸置換を同定した。さらにGFPをレポーターとした遺伝子導入魚の解析から第一緑型遺伝子の上流15kbに第一及び第二緑型視物質遺伝子を細胞種特異的に発現させる領域を見出した。さらに、私は胚と成魚に対してこれら重複視物質遺伝子の発現パターンをin situ hybridizationによって調べた。その結果、赤型、緑型共より短波長感受型の遺伝子から順に発現が開始され、成魚では網膜の中央〜背側領域と周縁部+腹側領域で発現する遺伝子のセットが異なっていた。ゼブラフィッシュは重複視物質遺伝子が網膜で異なる発現パターンを示すことにより成長時期あるいは視野によって異なる色覚を有することが示唆された。このことは本研究の本来の研究対象種であるグッピーにおける視物質サブクラスの多様性解明へ道標となった。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Spectral differentiation of blue opsins between phylogenetically close but ecologically distant goldfish and zebrafish2005

    • 著者名/発表者名
      Chinen, A., Matsumoto, Y., Kawamura, s.
    • 雑誌名

      The Journal of Biological Chemistry (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Reconstitution of ancestral green visual pigments of zebrafish and molecular mechanism of their spectral differentiation2005

    • 著者名/発表者名
      Chinen, A., Matsumoto, Y., Kawamura, S.
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Temporal and spatial changes in the expression pattern of multiple red and green subtype opsin genes during zebrafish development2005

    • 著者名/発表者名
      Takechi, M., Kawamura, S.
    • 雑誌名

      The Journal of Experimental Biology (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Akito Chinen: "Gene duplication and spectral diversification of cone visual pigments of zebrafish"Genetics. 163. 663-675 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masaki Takechi: "Fluorescence visualization of ultraviolet-sensitive cone photoreceptor development in living zebrafish"FEBS Letters. 553. 90-94 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 河村正二: "新世界ザル(中南米霊長類)の色覚多様性"脳21. 6. 381-385 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shoji Kawamura: "Absorption spectra of reconstituted visual pigments of a nocturnal prosimian, Otolemur crassicaudatus"Gene. 321. 131-135 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shoji Kawamura: "Ancestral loss of short wave-sensitive cone visual pigment in lorisiform prosimians, contrasting with its strict conservation in other prosimians"Journal of Molecular Evolution. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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