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霊長類におけるゲノム・メタゲノム相関とその進化的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18630
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 自然人類学
研究機関京都大学

研究代表者

早川 卓志  京都大学, 霊長類研究所, 特定助教 (00758493)

研究協力者 平田 聡  
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード霊長類 / ゲノム / メタゲノム / 腸内細菌叢 / 口腔細菌叢 / 共進化 / チンパンジー / 動物福祉 / 次世代シークエンサー / 細菌叢 / ゲノム多様性 / 腸内細菌
研究成果の概要

哺乳類は約30億塩基対のDNA(ゲノム)によって生体をコントロールしている。一方で、自身の細胞数を超える規模の細菌が共生しており、宿主の生命活動を助けている。それぞれの細菌が持つ遺伝子の総体はメタゲノムと呼ばれる。本研究では、霊長類のゲノムとメタゲノムがどのように共進化してきたかを探った。京都大学が飼育する約50頭のチンパンジーから糞便を採取し、16Sシークエンシング法によって腸内細菌叢の構成を明らかにし、個体の由来や遺伝子多型との関係を検証した。また、日本モンキーセンターの飼育霊長類や、国内外の野生霊長類の腸内・口腔細菌叢も解析し、種特異性や系統類似性について確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゲノムとメタゲノムは哺乳類をはじめとする多細胞生物の生命活動の根幹を支えるが、その両者の連関についての理解はまだ乏しい。そうした視点で研究を進めることは、基礎的な進化生物学の理解につながるとともに、ヒトに最も近縁なチンパンジーを対象としたことで、ヒト自身のゲノム、メタゲノム進化の背景を探る契機となった。また、メタゲノムの確立は後天的要素が大きいものなので、飼育下動物の福祉にも貢献する知見である。

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

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 7件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 霊長類分子生態学における次世代シークエンシング2018

    • 著者名/発表者名
      HAYAKAWA Takashi
    • 雑誌名

      霊長類研究

      巻: 34 号: 1 ページ: 65-78

    • DOI

      10.2354/psj.34.004

    • NAID

      130007437735

    • ISSN
      0912-4047, 1880-2117
    • 年月日
      2018-06-20
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving the standards for gut microbiome analysis of fecal samples: insights from the field biology of Japanese macaques on Yakushima Island2018

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Takashi、Sawada Akiko、Tanabe Akifumi S.、Fukuda Shinji、Kishida Takushi、Kurihara Yosuke、Matsushima Kei、Liu Jie、Akomo-Okoue Etienne-Francois、Gravena Waleska、Kashima Makoto、Suzuki Mariko、Kadowaki Kohmei、Suzumura Takafumi、Inoue Eiji、Sugiura Hideki、Hanya Goro、Agata Kiyokazu
    • 雑誌名

      Primates

      巻: 59 号: 5 ページ: 423-436

    • DOI

      10.1007/s10329-018-0671-x

    • NAID

      40021661058

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Adaptation and conservation insights from the koala genome2018

    • 著者名/発表者名
      Rebecca N. Johnson et al.
    • 雑誌名

      Nature Genetics

      巻: 50 号: 8 ページ: 1102-1111

    • DOI

      10.1038/s41588-018-0153-5

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First report of foregut microbial community in proboscis monkeys: are diverse forests a reservoir for diverse microbiomes?2018

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Takashi、Nathan Senthilvel K. S. S.、Stark Danica J.、Saldivar Diana A. Ramirez、Sipangkui Rosa、Goossens Benoit、Tuuga Augustine、Clauss Marcus、Sawada Akiko、Fukuda Shinji、Imai Hiroo、Matsuda Ikki
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology Reports

      巻: 10 号: 6 ページ: 655-662

    • DOI

      10.1111/1758-2229.12677

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional decline of sweet taste sensitivity of colobine monkeys.2018

    • 著者名/発表者名
      Nishi E, Suzuki-Hashido N, Hayakawa T, Tsuji Y, Suryobroto B, Imai H
    • 雑誌名

      Primates

      巻: 59 号: 6 ページ: 523-530

    • DOI

      10.1007/s10329-018-0679-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evolution of vomeronasal receptor 1 ( V1R ) genes in the common marmoset ( Callithrix jacchus )2018

    • 著者名/発表者名
      Moriya-Ito Keiko、Hayakawa Takashi、Suzuki Hikoyu、Hagino-Yamagishi Kimiko、Nikaido Masato
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 642 ページ: 343-353

    • DOI

      10.1016/j.gene.2017.11.048

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphometric and Genetic Determination of Age Class and Sex for Fecal Pellets of Sika Deer (Cervus nippon)2017

    • 著者名/発表者名
      Hanya Goro、Naito Senri、Namioka Erina、Ueda Yosuke、Sato Yo、Pastrana Josue Alejandro、He Tianmeng、Yan Xiaochan、Saito Miho、Costa Raquel Filomena Pereira、Allanic Morgane、Honda Takeaki、Kurihara Yosuke、Yumoto Takakazu、Hayakawa Takashi
    • 雑誌名

      Mammal Study

      巻: 42 号: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.3106/041.042.0406

    • NAID

      210000182462

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct estimation of de novo mutation rates in a chimpanzee parent-offspring trio by ultra-deep whole genome sequencing2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsumoto Shoji、Go Yasuhiro、Fukuta Kentaro、Noguchi Hideki、Hayakawa Takashi、Tomonaga Masaki、Hirai Hirohisa、Matsuzawa Tetsuro、Agata Kiyokazu、Fujiyama Asao
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 13561-13561

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13919-7

    • NAID

      120006358802

    • 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
  • [雑誌論文] Functional characterization of the TAS2R38 bitter taste receptor for phenylthiocarbamide in colobine monkeys.2017

    • 著者名/発表者名
      L. H. P. Purba, K. A. Widayati, K. Tsutsui, N. Suzuki-Hashido, T. Hayakawa, S. Nila, B. Suryobroto, H. Imai.
    • 雑誌名

      Biology Letters

      巻: 13 号: 1 ページ: 20160834-20160834

    • DOI

      10.1098/rsbl.2016.0834

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Variation in ligand responses of the bitter taste receptors TAS2R1 and TAS2R4 among New World monkeys.2016

    • 著者名/発表者名
      K. Tsutsui, M. Otoh, K. Sakurai, N. Suzuki-Hashido, T. Hayakawa, T. Misaka, Y. Ishimaru, F. Aureli, A. D. Melin, *S. Kawamura, *H. Imai.
    • 雑誌名

      BMC Evolutionary Biology

      巻: 16 号: 1 ページ: 208-208

    • DOI

      10.1186/s12862-016-0783-0

    • NAID

      120006223634

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Natural gum feeding to captive marmosets: diet preference and gut microbiome2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayakawa et al.
    • 学会等名
      第63回プリマーテス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Life slowly, life in the dark: insight from slow loris genome2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayakawa, Shoji Tatsumoto, Takushi Kishida, Hikoyu Suzuki, Hiroe Ishikawa, Masato Nikaido, Yasuhiro Go
    • 学会等名
      The 11 International Symposium on Primatology and Wildlife Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ドゥクラングール乳児の腸内細菌叢の適応2018

    • 著者名/発表者名
      早川卓志、澤田晶子、川口芳矢、鈴木健大、小林智男、福田真嗣、松田一希
    • 学会等名
      第34回日本霊長類学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 霊長類の苦味受容体遺伝子ファミリー進化の再検討2018

    • 著者名/発表者名
      早川卓志、橋戸南美
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 同所的に生息する野生グエノン3種における全遺伝子配列の比較解析2017

    • 著者名/発表者名
      早川卓志, 田代靖子, 橋本千絵, 五百部裕, 今井啓雄
    • 学会等名
      第61回プリマーテス研究会
    • 発表場所
      公益財団法人日本モンキーセンター
    • 年月日
      2017-01-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 大型類人猿情報ネットワークGAINを活用した生物学研究2017

    • 著者名/発表者名
      早川卓志
    • 学会等名
      第26回 サル疾病ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microbiome adaptation and flexibility to the captive environments in lessor slow loris2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayakawa, Kei Matsushima, Wataru Yano, Yumi Yamanashi, Daisuke Shimizu, Yumiko Terao, Fumihiko Okumura, Mari Hirosawa, Yui Fujimori, Naoki Okabe, Sayaka Tsuchida, Kazunari Ushida
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Primatology and Wildlife Science
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動物園でのキュレーターのミッション ~基礎研究から動物福祉まで~2017

    • 著者名/発表者名
      早川卓志
    • 学会等名
      第20回SAGAシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Genetic background of the gustationin a specialized arboreal folivore, koala2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayakawa, Don Colgan, Rebecca N. Johnson, Katherine Belov
    • 学会等名
      The 62nd Primates Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 霊長類図鑑―サルを知ることはヒトを知ること2018

    • 著者名/発表者名
      日本モンキーセンター(編)
    • 総ページ数
      155
    • 出版者
      京都通信社
    • ISBN
      4903473619
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 菌叢バランス調節組成物及びその応用2018

    • 発明者名
      松島慶、他
    • 権利者名
      公益財団法人日本モンキーセンター、他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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