| 研究課題/領域番号 |
22K06340
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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45020:進化生物学関連
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
吉田 真明 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (50555498)
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| 研究分担者 |
スティアマルガ デフィン 和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 准教授 (50625259)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022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)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | バイオミネラリゼーション / エピゲノム / 分子進化 / 軟体動物 / ゲノム解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、タコブネゲノムを用いて転写制御解析の手法を確立し、タコブネが外殻をつくるのに必要な腕における殻遺伝子の使いまわしに必要な貝殻遺伝子のエピゲノム動態を明らかにする。また、貝殻形成遺伝子が殻の有無に限らずゲノム中に保持される機能を組織ごと・種ごとの発現解析により検証し、組織ごとの遺伝子の発現やその使いまわしを可能にしたゲノム動態を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、カイダコ類のゲノムを用いて転写制御解析の手法を確立し、カイダコが外殻をつくるのに必要な腕における殻遺伝子の使いまわしに必要な貝殻遺伝子のエピゲノム動態を明らかにすることである。このためには、無脊椎動物では確立していないヒストン修飾のシーケンス手法を異なる形態的特徴をもつイカ・タコ類で確立する必要がある。初年度においては、頭足類のアオイガイとダイオウイカの全ゲノム領域の転写調節領域の推定が進行している。遺伝子活性化のオープンクロマチン部位とヒストン修飾をChIP-Seq解析で推定し、その実験的検証を行う。アオイガイは島根県の漁業者から、ダイオウイカは日本海で漂着した個体からサンプルを入手しており、筋肉サンプルに対する免疫沈降の検証が完了し、シーケンス解析が進行中である。さらに、ゲノム解析が進行中のタコブネについても同様の解析を計画している。これを元に遺伝子発現に関わるエピゲノム就職をゲノムワイドに検証する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
入手した頭足類サンプルのうち、アオイガイとダイオウイカを用いて全ゲノム領域の転写調節領域を推定について進行している。遺伝子の活性化状態を反映するオープンクロマチン部位とヒストン修飾を推定するのに最も有効であるChIP-Seq解析を適用し、遺伝子単位の転写調節領域を実験的に検証する。対象種として、解読済みのドラフトゲノムが利用可能であるダイオウイカ(da Fonseca et al. 2020)とアオイガイ(Yoshida et al. 2022)を選定している。。
アオイガイは2021年に島根県内の漁業者から入手した小型の個体を体組織ごとに分割した。一般にダイオウイカのサンプル入手は容易ではないが、近年日本海で漂着が続いており入手した個体をもちいてChIP-seq法の予備的検討を行った。
これまでに筋肉サンプルを用いて、複数のヒストン抗体による免疫沈降まで検証が完了しており、各体組織に拡張してシーケンス解析を行うところまで進行している。
また、先進ゲノム支援のサポートにより、さらに２種類の頭足類ゲノムの解析が進行しており、アオイガイの近縁種であるタコブネについてもゲノムベースの解析を行う目処が立ちつつある。
ここまでのところ、実験の基礎的検証と、今後の展開する新規解析の目処が得られており、軒中の進捗は概ね順調であると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
ダイオウイカの筋肉組織は、他種に比べて重量あたりのDNA量が少ないことが明らかとなった。これはおそらく深海性のダイオウイカの筋肉の特性上、単位重量あたりの細胞核の数が少ないことに起因すると考えられる。ダイオウイカは数少ないゲノム解読済みの頭足類であるため、実験に用いる組織を変更する必要がある。幸い、２０２３年の新春に日本海に漂着したダイオウイカのサンプル複数から脳組織を得たため、これらのサンプルから実験的検討を再開する見込みである。他種における実験検討的にもフィードバックして十分なChIP-Seqデータを得る基礎解析を目指す。
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