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広塩性モデル魚メダカを用いた、適応的進化の分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K14740
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分44040:形態および構造関連
研究機関東京大学

研究代表者

高木 亙  東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (90755307)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードエピジェネティクス / 進化 / 海水適応 / RNA-seq / ATAC-seq / 獲得形質 / 遺伝 / メダカ
研究成果の概要

本研究ではミナミメダカを用いて、海水に移行した海水群(Group1)と、その後淡水に戻した海水経験群(Group2)、そしてそれらに対して塩分濃度以外の条件をすべて同じにした対照群(Group3,4)を用意し、鰓の遺伝子発現とクロマチン状態の変化をそれぞれRNA-seq, ATAC-seqにより解析した。その結果、遺伝子発現レベルでは、海水中と淡水中で大きな変動が見られたものの、淡水に戻した海水経験群では対照群である淡水個体と非常に似たプロファイルを示した。一方、クロマチン状態はGroup2と4で異なる状態を示しており、海水経験がクロマチンレベルで記憶されている可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

国産の小型魚類メダカは、海水への適応能力が高く、海水適応機構の研究に最適なモデル生物である。本研究では、海水へ移行させた個体が淡水へと戻った後も、海水中のクロマチン状態を一定レベル保持することで、淡水で飼育を続けた個体と比べて海水適応能力を向上させる可能性が示唆された。このクロマチン状態の記憶は、高い頻度で起こる環境変化に対して有利にはたらくと考えられ、適応進化を理解する上で重要な基礎的知見である。また、最近の研究では、一度海水を経験した魚が、淡水で飼育され続けた個体と比べて、成長がよくなることが報告されており、水産増養殖への応用も期待される。

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

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] N-terminal domain regulates steroid activation of elephant shark glucocorticoid and mineralocorticoid receptors2021

    • 著者名/発表者名
      Katsu Yoshinao、Shariful Islam M.D.、Lin Xiaozhi、Takagi Wataru、Urushitani Hiroshi、Kohno Satomi、Hyodo Susumu、Baker Michael E.
    • 雑誌名

      The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 210 ページ: 105845-105845

    • DOI

      10.1016/j.jsbmb.2021.105845

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Morphological and functional development of the spiral intestine in cloudy catshark (Scyliorhinus torazame)2020

    • 著者名/発表者名
      Honda Yuki、Takagi Wataru、Wong Marty K. S.、Ogawa Nobuhiro、Tokunaga Kotaro、Kofuji Kazuya、Hyodo Susumu
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Biology

      巻: 223 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1242/jeb.225557

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facilitated NaCl Uptake in the Highly Developed Bundle of the Nephron in Japanese Red Stingray Hemitrygon akajei Revealed by Comparative Anatomy and Molecular Mapping2020

    • 著者名/発表者名
      Aburatani Naotaka、Takagi Wataru、Wong Marty Kwok-Sing、Kadota Mitsutaka、Kuraku Shigehiro、Tokunaga Kotaro、Kofuji Kazuya、Saito Kazuhiro、Godo Waichiro、Sakamoto Tatsuya、Hyodo Susumu
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 37 号: 5 ページ: 458-466

    • DOI

      10.2108/zs200038

    • NAID

      210000171963

    • 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

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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