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遺伝子発現比較による生物多様性の分子進化メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17018035
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

池尾 一穂  国立遺伝学研究所, 生命情報・DDBJ研究センター, 助教授 (20249949)

研究分担者 鈴木 善幸  国立遺伝学研究所, 生命情報・DDBJ研究センター, 助手 (70353430)
研究期間 (年度) 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
2005年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
キーワード遺伝子発現 / 比較ゲノム / 神経系 / FLcDNA / ヒト特異的遺伝子 / 生物多様性 / 分子進化
研究概要

本研究ではHuman Full-length cDNA Annotation Invitational (H-invitational) databaseとHuman Anatomic Gene Expression Library (H-ANGEL)というヒト全長cDNA統合データベース並びその遺伝子発現データより神経系特異的遺伝子を定義し、255個の神経系特異的遺伝子を同定した。現在利用可能な13種の真核生物の完全ゲノム情報と系統関係を用いてこれら255個の神経系特異的遺伝子の進化的出現時期を推定した結果、255個のうち35個(14%)の神経系特異的遺伝子がヒトと酵母が分岐する以前に出現していたことを見出した。これらは神経系を持たない祖先種において、ヒト神経系特異的遺伝子の祖先型が既に14%も存在し、神経系の進化とともに機能や発現パターンを変化させて神経系特異的遺伝子になったことを示唆する。残り86%の神経系特異的遺伝子は、ヒトと酵母の分岐後、神経系の形成や複雑化とともに出現しており、新しい遺伝子の出現により神経系が進化してきたことが示唆された。特に脊索動物から脊椎動物への進化的段階においては61個の遺伝子が出現しており、実に本研究で調べた全体の24%にあたる神経系特異的遺伝子がこの時期に出現していたことになる。H-invitational databaseの約2万遺伝子のうち同時期に出現したのは全体の10%であり、この24%という割合は有意に高いことを見出した。このことは、この高い割合がこの時期に起きたと考えられているゲノムの四倍化のせいではなく、脊索動物から脊椎動物へと進化するこの時期に、特に多くの神経系特異的遺伝子の出現が必要だったことを示唆するものである。またこの61遺伝子のうち20%がタンパク結合に関わる機能を持っていた。これは、新しい遺伝子の出現により新しい分子間の相互作用が形成され、神経系が進化してきた可能性を示唆する。また、ヒトでのみ存在する神経系特異的遺伝子は39個あったが、その内機能のわかっているものは12個しかなかった。

報告書

(1件)
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] Molecular characterization of the developmental gene in eyes : Through dat-a-mining on integrated transcriptome databases.2006

    • 著者名/発表者名
      Choy KW, et al.
    • 雑誌名

      Clin Biochem. Mar;39(3)

      ページ: 224-230

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparative genome analyses of nervous system-specific genes.2006

    • 著者名/発表者名
      Noda AO, Ikeo K, Gojobori T.
    • 雑誌名

      Gene Jan 3;365

      ページ: 130-136

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Genomic annotation of 15,809 ESTs identified from pooled early gestation human eyes.2006

    • 著者名/発表者名
      Choy KW, et al.
    • 雑誌名

      Physiol Genomics. Mar 13;25(1)

      ページ: 9-15

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Evolution of metabolic networks by gain and loss of enzymatic reaction in eukaryotes.2006

    • 著者名/発表者名
      Tanaka T, Ikeo K, Gojobori T.
    • 雑誌名

      Gene Jan 3;365C

      ページ: 88-94

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The transcriptional landscape of the mammalian genome.2005

    • 著者名/発表者名
      Carninci P, et al.
    • 雑誌名

      Science. Sep 2;309(5740)

      ページ: 1559-1563

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a spot reliability evaluation score for DNA microarrays.2005

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Y, Shimokawa K, Hayashizaki Y, Ikeo K, Tateno Y, Kawai J.
    • 雑誌名

      Gene. May 9;350(2)

      ページ: 149-160

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimation of ancestral gene set of bilaterian animals and its implication to dynamic change of gene content in bilaterian evolution.2005

    • 著者名/発表者名
      Ogura A, Ikeo K, Gojobori T.
    • 雑誌名

      Gene. Jan 17;345(1)

      ページ: 65-71

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The Human Anatomic Gene Expression Library (H-ANGEL), the H-Inv integrative display of human gene expression across disparate technologies and platforms.2005

    • 著者名/発表者名
      Tanino M, et al.
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Res. Jan 1;33(Database issue)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural and functional analysis of a 0.5-Mb chicken region orthologous to the imprinted mammalian Ascl2/Mash2-Igf2-H19 region.2005

    • 著者名/発表者名
      Yokomine T, et al.
    • 雑誌名

      Genome Res. Jan;15(1)

      ページ: 154-165

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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