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メダカ属魚類におけるXY型からZW型への性決定機構の進化

研究課題

研究課題/領域番号 16K18590
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 遺伝・染色体動態
研究機関長浜バイオ大学 (2017-2018)
基礎生物学研究所 (2016)

研究代表者

竹花 佑介  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (60432093)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード性決定遺伝子 / 性染色体 / 遺伝子重複 / メダカ属 / 進化
研究成果の概要

本研究では、互いに近縁でありながら異なる性決定システム(XY型・ZW型)をもつメダカ属3種について性決定遺伝子を同定し、その進化メカニズムを解明することを目的とした。XY型のハウザンメダカについては、常染色体上のDmrt1がY染色体に重複転座しており(Dmrt1Y)、Dmrt1Yに変異をもつXY個体がメスに性転換した。このことから、Dmrt1Yが本種の性決定遺伝子であることが示唆された。また、ZW型のハブスメダカとジャワメダカについては、性染色体上の性決定遺伝子候補についてノックアウト個体の作出を行ったが、いずれの候補遺伝子も性転換を誘導せず、両種が未知の性決定遺伝子をもつと考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ほとんどすべての動物にオス・メスがあるのと対照的に、オス・メスを決定する仕組みは動物種によってさまざまである。しかし、この性決定の仕組みがどのように多様化してきたのかはほとんどわかっていない。今回の研究により、メダカ属という近縁なグループ内で、下流遺伝子の重複転座によって異なる性染色体が独立に進化してきたことや、XY型とZW型で性決定遺伝子の作用点が異なることが明らかになってきた。これらの成果は、性決定の仕組みが(従来考えられてきたよりも)さらに多様である可能性を示唆している。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] INRA(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] フランス国立農学研究所(INRA)(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Seasonal regulation of the lncRNA LDAIR modulates self-protective behaviours during the breeding season2019

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Tomoya、Shimmura Tsuyoshi、Shinomiya Ai、Okimura Kousuke、Takehana Yusuke、Furukawa Yuko、Shimo Takayuki、Senga Takumi、Nakatsukasa Mana、Nishimura Toshiya、Tanaka Minoru、Okubo Kataaki、Kamei Yasuhiro、Naruse Kiyoshi、Yoshimura Takashi
    • 雑誌名

      Nature Ecology & Evolution

      巻: 3 ページ: 845-852

    • NAID

      120006718405

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] pnp4a Is the Causal Gene of the Medaka Iridophore Mutant guanineless2017

    • 著者名/発表者名
      Kimura T, Takehana Y, Naruse K
    • 雑誌名

      G3: Genes, Genomes, Genetics

      巻: 7 号: 4 ページ: 1357-1363

    • DOI

      10.1534/g3.117.040675

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 魚類性決定遺伝子の多様化機構2018

    • 著者名/発表者名
      竹花佑介
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハブスメダカにおけるGsdfに依存しないオス分化経路2018

    • 著者名/発表者名
      竹花佑介、成瀬清
    • 学会等名
      日本動物学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Gsdf-dependent and & -independent male sex determination pathways in medaka fishes.2018

    • 著者名/発表者名
      Takehana Y, Heilig AK, Gucum S, Naruse K
    • 学会等名
      9th International Conference on Stickleback Behavior and Evolution
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gsdf-independent male determination pathway in a medaka fish, Oryzias hubbsi.2018

    • 著者名/発表者名
      Takehana Y, Heilig AK, Gucum S, Naruse K
    • 学会等名
      8th International Symposium on Vertebrate Sex Determination
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sex-determining locus of the medaka-related fish, Oryzias haugiangensis2017

    • 著者名/発表者名
      Takehana Y, Yasugi M, Nagano A, Naruse K
    • 学会等名
      8th Aquatic Animal Models of Human Disease Conference
    • 発表場所
      The University of Alabama at Birmingham, Birmingham, USA
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of the sex-determining locus in the medaka-related fish, Oryzias haugiangensis collected at southern Vietnam2016

    • 著者名/発表者名
      Takehana Y, Yasugi M, Nagano A, Naruse K
    • 学会等名
      the 22nd International Congress of Zoology and the 87th Meeting of the Zoological Society of Japan
    • 発表場所
      OIST (Onna-son)/Okinawa Convention Center (Naha), Okinawa
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Repeated co-option of Sox3 as the sex-determining gene in Oryzias2016

    • 著者名/発表者名
      Takehana Y, Myosho T, Hamaguchi S, Sakaizumi M, Naruse K
    • 学会等名
      8th International Conference on Marine Pollution and Ecotoxicology
    • 発表場所
      The University of Hong Kong, Hong Kong, China
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] メダカのストレスに対する応答性の季節変化に長鎖ノンコーディングRNAが関 与していることを発見

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/pressroom/news/2019/04/09.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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