| 研究課題/領域番号 |
21K06132
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43050:ゲノム生物学関連
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| 研究機関 | 公益財団法人東京都医学総合研究所 |
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研究代表者 |
原 雄一郎 公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医学研究センター, 主席研究員 (70709708)
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| 研究分担者 |
吉沢 直子 (須賀田直子) 公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医学研究センター, 主席研究員 (30344071)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | de novo遺伝子 / 偽遺伝子 / 超並列レポーターアッセイ / プロモーター / エンハンサー / 祖先配列 / de novo 遺伝子 / シスエレメント / 遺伝子レパートリー / 偽遺伝子化 / de novo gene |
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| 研究開始時の研究の概要 |
遺伝子は「タンパク質コード領域」「転写調節領域」の両立によってゲノムに保持される。では遺伝子の創成/消失は、タンパク質コード領域、転写調節領域どちらの創成/消失をきっかけとして成立するか。この問いに答えるために、類人猿のヒトに至る系統で生じた「遺伝子の新規創成(de novo gene)」「偽遺伝子」が成り立つ過程を、祖先遺伝子のタンパク質コード領域および転写調節活性を復元して再現する。本研究では合成した祖先塩基配列を用いる超並列レポーターアッセイを導入し、祖先遺伝子の転写調節活性の計測という技術的困難を克服する。
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| 研究成果の概要 |
遺伝子が生まれる、あるいは消失するときに、「タンパク質コード領域」「転写調節領域」のどちらが主となり進化を駆動してきたかを解明すべく、類人猿のヒトに至る系統で生じた「遺伝子の新規創成」「偽遺伝子化」の過程を祖先配列の推定により復元した。計算機上での配列解析では推定が困難であった祖先転写制御領域の活性を、祖先塩基配列を用いた超並列レポーターアッセイにより実験的に計測した。本研究は、これまで主にタンパク質コード配列のみで考えられてきた遺伝子の生成/欠失において、転写制御の共役的進化という新たな観点を与える。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで困難であった祖先遺伝子の機能を実験的かつ網羅的に復元するアプローチは、進化学ひいてはゲノム科学の根源的な問いでもある転写制御と遺伝子の共役的な進化過程を解明する基盤として、先駆性を持って確立されると期待できる。進化生物学においては、重複遺伝子の多様化やがんゲノム進化など転写制御活性の変化とも共役し得る遺伝子進化を紐解くにあたり、進化時間に沿って転写制御活性を計測するという方法論を確立した。
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