発生時系列ゲノム情報展開から目指す脊索動物胚進化の一般則解明

• 研究課題/領域番号: 15H05603
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 入江 直樹 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (10536121)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 23,530千円 (直接経費: 18,100千円、間接経費: 5,430千円); 2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2016年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円); 2015年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
• キーワード: 進化 / 進化発生学 / 発生 / 反復説 / 進化可能性 / EvoDevo / 発生砂時計モデル / バイオインフォマティクス

研究成果の概要

私たち人間を含む動物は、多種多様な環境に適応放散し、実に様々な姿をした生物に進化してきました。一方で、変化に乏しい特徴があるのも確かです。哺乳類、爬虫類、鳥類、両生類、魚類、いずれも解剖学的な基本構造には大きな変化はありません。我々はこの「変化しずらい体の基本構造」の謎に迫りました。体の構造がつくられるのは、受精卵から体ができる発生過程です。この発生過程で働く遺伝子に着目し、何万という遺伝子の働きを調べたところ、何度も何度も使い回されている遺伝子が、進化を通した基本構造の変わりにくさと関係していることがわかったのです。

研究成果

• [国際共同研究] CAS-MPG Partner Institute/BGI/Kunming Institute of Zoology(中国)
• [国際共同研究] Taiwan Academia Sinica(Taiwan)
• [国際共同研究] CAS-MPG Partner Institute/BGI(China)
• [雑誌論文] Embryonic lethality is not sufficient to explain hourglass-like conservation of vertebrate embryos (2018)
  • 著者名/発表者名: Yui Uchida, Masahiro Uesaka, Takayoshi Yamamoto, Hiroyuki Takeda and Naoki Irie
  • 雑誌名: EvoDevo 巻: 9:7 号: 1 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1186/s13227-018-0095-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Centromere evolution and CpG methylation during vertebrate speciation (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ichikawa, Shingo Tomioka, Yuta Suzuki, Ryohei Nakamura, Koichiro Doi, Jun Yoshimura, Masahiko Kumagai, Yusuke Inoue, Yui Uchida, Naoki Irie, Hiroyuki Takeda* & Shinich Morishita*
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 1833 号: 1 ページ: 1722-1730
  • DOI: 10.1038/s41467-017-01982-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Constrained vertebrate evolution by pleiotropic genes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hu H, Uesaka M, Guo S, Shimai K, Lu TM, Li F, Fujimoto S, Ishikawa M, Liu S, Sasagawa Y, Zhang G, Kuratani S, Yu JK, Kusakabe TG, Khaitovich P, Irie N; EXPANDE Consortium.
  • 雑誌名: Nat Ecol Evol 巻: 1 号: 11 ページ: 1722-1730
  • DOI: 10.1038/s41559-017-0318-0
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Weighted gene co-expression network analysis reveals potential genes involved in early metamorphosis process in sea cucumber Apostichopus japonicus (2017)
  • 著者名/発表者名: Yongxin Li, Mani Kikuchi, Xueyan Li, Qionghua Gao, Zijun Xiong, Yandong Ren, Ruoping Zhao, Bingyu Mao, Mariko Kondo, Naoki Irie, Wen Wang*
  • 雑誌名: BBRC 巻: 495:1 号: 1 ページ: 1395-1402
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.11.154
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Remaining questions related to the hourglass model in vertebrate evolution. (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoki Irie
  • 雑誌名: Current Opinion in Genetics & Development 巻: 45 ページ: 103-107
  • DOI: 10.1016/j.gde.2017.04.004
  • 査読あり
• [学会発表] 複雑な遺伝子制御を持つ動物ほど進化可能性が低いかもしれない (2018)
  • 著者名/発表者名: 入江直樹
  • 学会等名: 生命の起源および進化学会
  • 招待講演
• [学会発表] In search for a general law of animal embryonic evolution? (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoki Irie
  • 学会等名: The 12th International Workshop on Advanced Genomics
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] What are the potential mechanisms that made vertebrates’ bodyplan conserved? (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoki Irie
  • 学会等名: 50th Anniversary Meeting of Japanese Society of Developmental Biologists
  • 国際学会
• [学会発表] The developmental hourglass model: the law of embryonic evolution? (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoki Irie
  • 学会等名: From Genetic Networks to a Cellular Wiring Diagram
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] What makes vertebrate embryos to follow the hourglass-like conservation? (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Irie
  • 学会等名: Joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and the 87th meeting of Zoologial Society of Japa
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Why are vertebrates’ organogenesis stages evolutionarily conservative? (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Irie
  • 学会等名: Hot Spring Harbor Symposium
  • 招待講演
• [学会発表] Possible constraints on phenotypic evolvability of vertebrates (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Irie
  • 学会等名: The 1st B10K meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Potential developmental constraints on vertebrate bodyplan evolution (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Irie
  • 学会等名: EuroEvoDevo
  • 国際学会
• [学会発表] 発生システムが動物ボディプラン進化を制約している可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 入江直樹
  • 学会等名: BMB2015(第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会)
  • 発表場所: 神戸国際会議場・神戸
  • 年月日: 2015-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] 大進化スケールにおける発生進化の法則性と定量的検証る可能性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 入江直樹
  • 学会等名: 平成27年度 JSBi生命システム理論研究会
  • 発表場所: 東京医科歯科大学・東京
  • 年月日: 2015-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] 動物胚が発生と進化の法則性、砂時計モデルに従うのはなぜか？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 入江直樹
  • 学会等名: 第53回 生物物理学会年会
  • 発表場所: 金沢大学・金沢
  • 年月日: 2015-09-14
  • 招待講演
• [図書] 胎児期に刻まれた進化の痕跡 (2015)
  • 著者名/発表者名: 入江直樹
  • 総ページ数: 152
  • 出版者: 慶應大学出版会
• [備考] 研究室ウェブサイト
  • URL: http://www.bs.s.u-tokyo.ac.jp/~hassei/irie/naoki_irie_cv.html