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ゲノムの脆弱部位を利用した適応進化

研究課題

研究課題/領域番号 15H04403
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 遺伝・染色体動態
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

印南 秀樹  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (90444140)

研究分担者 八島 亮子  武蔵野大学, 工学部, 助教 (90759573)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード適応進化 / 脆弱部位 / 突然変異ホットスポット / ゲノム進化 / 分子進化 / 集団遺伝 / 進化 / ゲノム
研究成果の概要

本研究では、バクテリアから高等生物まで、複数のゲノムを調べることによって、ゲノムの進化速度は一様ではなく、脆弱な速い進化を示す部分と、そうでない部分が存在することを示した。特に、寄生植物とウマを対象にした研究が成果をあげた。寄生植物は(特に完全寄生植物)、宿主ゲノムから柔軟に遺伝子を取り込み、自分のゲノムを進化させていることがわかった。その取り込んだ遺伝子は、ゲノム中に一様に分布しているのではなく、偏りが見られた。おそらく、脆弱性の高い部位に多く取り込まれたのであろう。ウマゲノムにおいても、家畜化において激しく変化したゲノム領域と、そうでない領域を特定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脆弱部位は突然変異のホットスポットであるため、基本的には有害な物である。したがって、進化的に一時的に存在するだけで、すぐに淘汰され消滅するものであると考えられている。しかし、この概念は必ずしも正しくない。本研究では、バクテリアから高等生物まで、複数のゲノムを調べることによって、ゲノムの進化速度は一様ではなく、脆弱な速い進化を示す部分と、そうでない部分が存在するこを示した。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Coalescent framework of prokaryotes undergoing interspecific homologous recombination.2018

    • 著者名/発表者名
      Akita, T., S. Takuno, and H. Innan
    • 雑誌名

      Heredity

      巻: 120 号: 5 ページ: 474-484

    • DOI

      10.1038/s41437-017-0034-1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Replication stress induces accumulation of FANCD2 at central region of large fragile genes.2018

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Y, Iwasaki WM, Kugou K, Takahashi KK, Oda A, Sato K, Kobayashi W, Kawai H, Sakasai R, Takaori-Kondo A, Yamamoto T, Kanemaki MT, Taoka M, Isobe T, Kurumizaka H, Innan H, Ohta K, Ishiai M, Takata M.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res.

      巻: 46(6) 号: 6 ページ: 2932-2944

    • DOI

      10.1093/nar/gky058

    • NAID

      120006488604

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Horizontal gene transfer in five parasite plant species in Orobanchaceae.2018

    • 著者名/発表者名
      Kado, T., and H. Innan
    • 雑誌名

      Genome Biol. Evolution

      巻: 10 号: 12 ページ: 3196-3210

    • DOI

      10.1093/gbe/evy219

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] VarVer: A database of microsatellite variation in vertebrates2017

    • 著者名/発表者名
      Akiko Sato Yashima, Hideki Innan
    • 雑誌名

      Mol. Ecol. Res.

      巻: - 号: 4 ページ: 824-833

    • DOI

      10.1111/1755-0998.12625

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High similarity between distantly related species of a plant SINE family is consistent with a scenario of vertical transmission without horizontal transfers.2016

    • 著者名/発表者名
      Fawcett, J. A., and H. Innan
    • 雑誌名

      Nol. Biol. Evol.

      巻: 33 号: 10 ページ: 2593-2604

    • DOI

      10.1093/molbev/msw130

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluating the performance of neutrality tests of a local community using a niche-structured simulation model.2015

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, Y., and H. Innan
    • 雑誌名

      Oikos

      巻: 124 号: 9 ページ: 1203-1214

    • DOI

      10.1111/oik.01703

    • 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] Spreading good news2015

    • 著者名/発表者名
      Fawcett, J. A., and H. Innan
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 4

    • DOI

      10.7554/elife.05899

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 日本のサラブレッド集団を含むウマ20品種のゲノム比較解析2018

    • 著者名/発表者名
      坂本貴洋、ジェフリー フォーセット、岩嵜 航、戸崎晃明、 佐藤文夫、印南秀樹
    • 学会等名
      ウマ科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 日本のサラブレッド集団形成に関わった遺伝子の探索とその進化2018

    • 著者名/発表者名
      ジェフリー フォーセット、坂本貴洋、岩嵜 航、戸崎晃明、 佐藤文夫、印南秀樹
    • 学会等名
      ウマ科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 生活史の諸形質は遺伝的多様性のパターンを決定する ~種横断的なメタ解析からの示唆2016

    • 著者名/発表者名
      八島亮子, 印南秀樹
    • 学会等名
      個体群生態学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 海水魚類種と淡水魚類種における遺伝 的多様性のパターンの比較2016

    • 著者名/発表者名
      八島亮子, 印南秀樹
    • 学会等名
      遺伝学会
    • 発表場所
      三島
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] ゲノム進化メカニズムと情報学的解析2015

    • 著者名/発表者名
      岩嵜航、印南秀樹
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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