カイコのZ染色体連鎖遺伝子と性決定遺伝子の構造、機能および進化

• 研究課題/領域番号: 16011209
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 嶋田 透 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (20202111)
• 研究期間 (年度): 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円); 2004年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
• キーワード: 性染色体 / Z染色体 / 遺伝子量補正 / BACコンティグ / シンテニー / 遺伝子密度 / 概日時計 / 比較ゲノム解析

研究概要

カイコZ染色体の大規模な構造解析は、Bmkettin遺伝子周辺の領域でしか行われていない。本研究ではBmper、T15.180a、Rcf96、BmClockの3遺伝子をプローブとして、カイコのBACライブラリーを探索した。その結果、Rcf96を出発点として約270kbにわたるBACコンティグが作製できた。また、T15.180a、Bmper、およびBmClockをプローブとして、それぞれ約170kbの断片を含むBACを1個ずつ得た。得られたZ染色体由来のBACについて、ショットガン法で全塩基配列を決定した。その結果、Bmkettin周辺の約320kbにおいて、13個の遺伝子を同定した。またBmperのBACには1個の遺伝子を、Rcf96のBACからは4個の遺伝子を、T15.180aのBACからは、3個の遺伝子を、そしてBmClockのBACからは3個の遺伝子を、それぞれ同定した。推定されるアミノ酸配列から生物機能を推定したところ、Z染色体の遺伝子には神経機能や運動機能など行動に関わるものが多い傾向があったが、ハウスキーピング遺伝子と思われる遺伝子も存在していた。細胞あたりのこれらの遺伝子の発現量は雄で多い傾向があり、カイコでは遺伝子両補正が行われていないとする説を支持する結果であった。ショウジョウバエの遺伝子量補正を支える遺伝子であるmof、mle、msl-1、msl-2、msl-3、roX1、roX2の7遺伝子のうち、カイコのWGSやESTに存在していたのはmof、mle、msl-3だけだった。これら3者はタンパク質にまで翻訳されていたが、性染色体とは無関係であり、遺伝子量補正以外の機能を担っていると推定される。

研究成果

• [雑誌論文] Role of the male BmDSX protein in the sexual differentiation of Bombyx mori. (2005)
  • 著者名/発表者名: Masataka G.Suzuki, Shunsuke Funaguma, Toshio Kanda, Toshiki Tamura, Toru Shimada
  • 雑誌名: Evolution and Development 7(1) ページ: 58-68
• [雑誌論文] Partial deletions of the W chromosome due to reciprocal translocation in the silkworm Bombyx mori. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Abe, Motoaki Seki, Fumi Ohbayashi, Nobuhiko Tanaka, Jun-ichi Yamashita, Tsuguru Fujii, Takeshi Yokoyama, Michiyoshi Takahashi, Yutaka Banno, Ken Sahara, Atsuo Yoshido, Jun-ichiro Ihara, Yuji Yasukochi, Kazuei Mita, Masahiro Ajimura, Masataka G.Suzuki, Toshikazu Oshiki, Toru Shimada
  • 雑誌名: Insect Molecular Biology (in press)
• [雑誌論文] The Bmdsx transgene including trimmed introns is sex-specifically spliced in the silkworm tissues. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Funaguma, Masataka G.Suzuki, Toshiki Tamura, Toru Shimada
  • 雑誌名: Journal of Insect Science (in press)
• [雑誌論文] Retrotransposable elements on the W chromosome of the silkworm, Bombyx mori. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Abe, Kazuei Mita, Yuji Yasukochi, Toshikazu Oshiki, Toru Shimada
  • 雑誌名: Cytogenetic and Genome Research. Special issue (Retrotransposable elements and genome evolution)(in press)
• [雑誌論文] Characteristics of two genes encoding proteins with an ADAM-type metalloprotease domain, which are induced during the molting periods inBombyx mori. (2005)
  • 著者名/発表者名: Manabu Ote, Kazuei Mita, Hideki Kawasaki, Masahiko Kobayashi, Toru Shimada
  • 雑誌名: Archives of Insect Biochemistry and Physiology (in press)
• [雑誌論文] The genetics and genomics of the silkworm, Bombyx mori. (2005)
  • 著者名/発表者名: Marian R.Goldsmith, Toru Shimada, Hiroaki Abe
  • 雑誌名: Annual Review of Entomology 50 ページ: 71-100