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両生類の異種間雑種から読み解くトランスポゾンが寄与する性システム・種分化

研究課題

研究課題/領域番号 18K06389
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
研究機関北里大学

研究代表者

伊藤 道彦  北里大学, 理学部, 准教授 (90240994)

研究分担者 田村 啓  北里大学, 理学部, 講師 (50458767)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード性決定遺伝子 / トランスポゾン / 平行進化 / 異種ゲノム / 異質ゲノム / 種 / 異種交配 / 両生類 / 雑種 / ゲノム / ツメガエル / 種分化 / piRNA / ヨーロッパトノサマガエル / dm-W / 転移因子
研究成果の概要

本研究は、異種交配雑種から、性と種を考察することを目的として、異質四倍体アフリカツメガエルあるいはロシアに生息する3種のカエル(ワライガエル、コガタガエルおよびその雑種のヨーロッパトノサマガエル)に関して、トランスポゾンという視点から、性システムやゲノム進化に関する解析を行った。
その結果、前者に関しては、雑種形成後にDNAトランスポゾンが性決定遺伝子の誕生に関与したこと、および異種交配(異種ゲノムの混合)後に多くのDNAトランスポゾンの活性化が示唆された。後者に関しては、親2種のトランスポゾンを含むゲノム配列およびpiRNA配列の決定を行い、生殖細胞で一方種ゲノムの排除との連関を考察した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脊索動物から脊椎動物への進化では異種間雑種が起こったと考えられており、異種交配という現象は、生命進化や生物多様性という観点から極めて重要と考えられる。本研究の異種間雑種での遺伝子およびゲノム解析の成果は、異種ゲノムが混合した時に、性システムやゲノム進化が誘導されることを強く示唆したもので、生命進化研究にとって学術的な意義が大きいと考える。また、本研究成果は、有性生殖における“種とは何か?”という生命の大命題を解くための基盤となる研究に十分なりうるもので、学術だけでなく社会的意義が大きいと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Hybridogenesis in the Water Frogs from Western Russian Territory: Intrapopulation Variation in Genome Elimination.2021

    • 著者名/発表者名
      Miura I, Vershinin V, Vershinina S, Lebedinsky A, Trofimov A, Sitnikov I and Ito M
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 12 号: 2 ページ: 244-244

    • DOI

      10.3390/genes12020244

    • 関連する報告書
      2020 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] Parallel Evolution of Two dmrt1-Derived Genes, dmy and dm-W, for Vertebrate Sex Determination2020

    • 著者名/発表者名
      Ogita Yusaku、Mawaribuchi Shuuji、Nakasako Kei、Tamura Kei、Matsuda Masaru、Katsumura Takafumi、Oota Hiroki、Watanabe Go、Yoneda Shigetaka、Takamatsu Nobuhiko、Ito Michihiko
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 1 ページ: 100757-100757

    • DOI

      10.1016/j.isci.2019.100757

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Independent evolution for sex determination and differentiation in the DMRT family in animals2019

    • 著者名/発表者名
      Mawaribuchi Shuuji、Ito Yuzuru、Ito Michihiko
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 8 号: 8

    • DOI

      10.1242/bio.041962

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 栄枯盛衰の性決定遺伝子:遺伝子界の下克上2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 道彦
    • 雑誌名

      遺伝子医学

      巻: 9 ページ: 142-149

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 収斂重複型の性決定遺伝子ツメガエルdm-W とメダカdmyの分子進化:下剋上型進化仮説の検証に向けて2020

    • 著者名/発表者名
      藤村楓雅、林舜、荻田悠作、塚本大輔、田村啓、高松信彦、伊藤道彦
    • 学会等名
      日本進化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ツメガエル属2種ゲノムにおけるpiRNAクラスターおよびトランスポゾンの比較解析2019

    • 著者名/発表者名
      須田 皓介, 鈴木 貴大, 林 舜, 田村 啓, 高松 信彦, 伊藤 道彦
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] トランスポゾンを介したツメガエル属性決定遺伝子dm-Wの誕生と分子進2019

    • 著者名/発表者名
      林 舜, 藤川 真琴, 須田 皓介, 藤村 楓雅, 回渕 修治, 田村 啓, 高松 信彦, 伊藤 道彦
    • 学会等名
      第42回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Default sex in frog gonads in terms of genetics, hormones, morphogenesis, and germ cells2019

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Ito
    • 学会等名
      5th NASCE
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 下剋上遺伝子進化仮説 ~性決定の可塑性2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤道彦
    • 学会等名
      日本進化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Gene expression and phenotypic traits2020

    • 著者名/発表者名
      Yuan-Chuan Chen, Michihiko Ito, Aleksandr F. Smirnov and Antonina V. Trukhina etc.
    • 出版者
      Intecopen (open book)
    • ISBN
      9781838800321
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 遺伝子から解き明かす「性」の不思議な世界2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤道彦など
    • 総ページ数
      542
    • 出版者
      一色出版
    • ISBN
      9784909383068
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Reproductive and Developmental Strategies: The Continuity of Life2018

    • 著者名/発表者名
      Michihiko Ito など
    • 総ページ数
      789
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9784431566076
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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