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ショウジョウバエNeo性染色体を用いた性的拮抗の遺伝子基盤と進化過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H05015
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
研究機関東京都立大学

研究代表者

野澤 昌文  東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (50623534)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード性染色体 / 進化 / ショウジョウバエ / 性的拮抗 / 適応度 / 性バイアス発現 / 性染色体進化 / ゲノム / 遺伝子 / 発現制御 / 遺伝子発現 / 性的二型
研究成果の概要

本研究では、性染色体は性的拮抗を軽減するうえで有利である、という仮説の検証を目指した。目的達成のため、独立にネオ性染色体を獲得した3種のショウジョウバエとそれぞれの近縁種の遺伝子発現を網羅的に調べ、性バイアス発現遺伝子の違いからこの仮説を検証した。その結果、ネオ性染色体を持たない近縁種では雌雄の発現量に違いがなく、ネオ性染色体を持つ種においてのみ性バイアス発現を示す遺伝子がネオ性染色体に数多くみつかった。またこの傾向は幼虫において特に顕著であった。このことから、ネオ性染色体の獲得によって、生殖に直接かかわる部分というよりはむしろ生存や発生に関わる性的拮抗が軽減している可能性が明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

性染色体は主要な性決定機構のひとつであり、多様な生物に存在する。しかし、常染色体が性決定遺伝子を獲得して性染色体になると、通常Y染色体は退化する。また申請者の先行研究によりY染色体のみならずX染色体も退化することが示唆されている。このような潜在的不利の中でどのようにして性染色体が主要な性決定機構として進化し得たのか、いまだに不明な点が多かった。そんな中で、申請者は「性染色体は性的拮抗を軽減するうえで有利である」という仮説を検証すべくネオ性染色体というユニークな材料を用いて研究を行った。本研究の結果は、上記仮説をおおよそ支持しており、性染色体の存在意義の一端を明らかにしたものと考えている。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件、 招待講演 11件)

  • [雑誌論文] Evolutionary trajectories of three independent neo-sex chromosomes in Drosophila2021

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Nozawa, Yohei Minakuchi, Kazuhiro Satomura, Shu Kondo, Atsushi Toyoda, Koichiro Tamura
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.03.11.435033

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 性染色体獲得のジレンマ ー性染色体は進化の袋小路か?2020

    • 著者名/発表者名
      野澤 昌文
    • 雑誌名

      日本の科学者

      巻: 55 ページ: 46-50

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 位置情報をもつトランスクリプトーム解析を用いた研究の新展開2020

    • 著者名/発表者名
      野澤 昌文
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 38 ページ: 1334-1335

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Gene-by-gene or localized dosage compensation on the neo-X chromosome in Drosophila miranda2018

    • 著者名/発表者名
      Nozawa M*, Ikeo K, Gojobori T
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 10 ページ: 1875-1881

    • DOI

      10.1093/gbe/evy148

    • 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
  • [学会発表] ショウジョウバエにおける性染色体の進化:性染色体の誕生から消失まで2021

    • 著者名/発表者名
      野澤昌文
    • 学会等名
      新学術領域「性スペクトラム」第4回領域会議
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエにおける性染色体の進化2020

    • 著者名/発表者名
      野澤昌文
    • 学会等名
      総合研究大学院大学先導科学考究
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 性染色体進化の謎を解く:ショウジョウバエのネオ性染色体を用いたアプローチ2019

    • 著者名/発表者名
      野澤昌文
    • 学会等名
      首都大学東京生物学教室セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アカショウジョウバエのNeo性染色体におけるクロマチン修飾の進化2019

    • 著者名/発表者名
      青木花織,田村浩一郎,野澤昌文
    • 学会等名
      第91回日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 性染色体化が遺伝子発現に及ぼす影響-アカショウジョウバエのNeo性染色体を例に-2019

    • 著者名/発表者名
      ミノヴィッチあに香,田村浩一郎,野澤昌文
    • 学会等名
      第91回日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アカショウジョウバエのNeo性染色体におけるエピジェネティック・ランドスケープと遺伝子発現への影響2019

    • 著者名/発表者名
      青木花織,田村浩一郎,野澤昌文
    • 学会等名
      第21回日本進化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アカショウジョウバエのNeo性染色体は性的拮抗を軽減するか2019

    • 著者名/発表者名
      ミノヴィッチあに香,田村浩一郎,野澤昌文
    • 学会等名
      第21回日本進化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエを用いて性染色体進化の謎に迫る2019

    • 著者名/発表者名
      野澤昌文
    • 学会等名
      東京都健康安全研究センター技術懇話会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエにおける性染色体化が遺伝子発現におよぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      野澤昌文
    • 学会等名
      第90回日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 性染色体の進化―ショウジョウバエを例に―2018

    • 著者名/発表者名
      野澤昌文
    • 学会等名
      東京大学水産実験所セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエNeo性染色体を用いた大野(1967)の遺伝子量補償仮説の再検証2018

    • 著者名/発表者名
      野澤昌文
    • 学会等名
      第20回日本進化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of three independent neo-sex chromosome systems in Drosophila2018

    • 著者名/発表者名
      Nozawa M
    • 学会等名
      Symposium on Evolutionary Genetics and Omics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Revisiting Ohno’s hypothesis of dosage compensation by using the neo-sex chromosomes in Drosophila2018

    • 著者名/発表者名
      Nozawa M
    • 学会等名
      The 2018 SMBE conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Divergence and convergence in the evolution of Drosophila neo-sex chromosomes2018

    • 著者名/発表者名
      Nozawa M
    • 学会等名
      Special Symposium To Celebrate Over 50,000 Citations Of Saitou & Nei’s (1987) Neighbor-Joining Method Paper
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] How have sex chromosomes become a major sex-determination system in spite of their potential disadvantage?2018

    • 著者名/発表者名
      Nozawa M
    • 学会等名
      2017 UOS-TMU Joint Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Not only the neo-Y chromosome but also the neo-X chromosome is under accelerated pseudogenization in Drosophila miranda2017

    • 著者名/発表者名
      Nozawa M
    • 学会等名
      The 2017 SMBE conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ミランダショウジョウバエにおけるNeo-X染色体の退化2017

    • 著者名/発表者名
      野澤昌文
    • 学会等名
      第19回日本進化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Accelerated pseudogenization on the neo-X chromosome in Drosophila miranda2017

    • 著者名/発表者名
      Nozawa M
    • 学会等名
      Molecular Evolution and Medicine
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエゲノムと遺伝学で性染色体の進化をどこまで理解できるか?2017

    • 著者名/発表者名
      野澤昌文
    • 学会等名
      遺伝研研究集会・進化遺伝学における実験的研究と理論的研究の融合
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエにおけるNeo性染色体の進化:性染色体化は有害か?2017

    • 著者名/発表者名
      野澤昌文
    • 学会等名
      ConBio2017・多細胞動物における性決定システムの多様性と進化
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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