感覚器としての眼の起源と分子進化

• 研究課題/領域番号: 23370098
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 池尾 一穂 国立遺伝学研究所, 生命情報研究センター, 准教授 (20249949)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2013年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2012年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2011年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: 分子進化 / 眼の起源 / 次世代シークエンス / ゲノム比較 / クラゲ / 感覚器 / レンズ眼 / 比較ゲノム / NGSシークエンサー / オプシン遺伝子 / 渦鞭毛虫 / NGS / 遺伝子発現

研究概要

感覚器の起源と進化を明らかにすることを目的に眼を例にとり比較進化学的な解析を進めた。神経系が未発達にもかかわらずレンズ眼を有する枝足クラゲや単細胞にも関わらずレンズを有する眼点を持つ渦鞭毛虫を対象として、次世代型シークエンサーによるRNA-seqを行い、発現遺伝子を比較した。結果、渦鞭毛虫では、視物質として、原核生物タイプの遺伝子を用いている可能性が示唆される結果を得た。また、クラゲのレンズ形成に関わる遺伝子は、我々の遺伝子との進化的な関係が示唆された。これらの結果は、眼は神経系の複雑化の前に光受容器官として高度化を始めていた可能性を示唆するものである。現在データの詳細な解析を更に進めている。

研究成果

• [雑誌論文] Longitudinal clinical course of three Japanese patients with Leber congenital amaurosis/early-onset retinal dystrophy with RDH12 mutation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kuniyoshi K, Sakuramoto H, Yoshitake K, Abe K, Ikeo K, Furuno M, Tsunoda K, Kusaka S, Shimomura Y, Iwata T
  • 雑誌名: Doc Ophthalmol 巻: 128(3) ページ: 219-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autosomal recessive cone-rod dystrophy associated with compound heterozygous mutations in the EYS gene (2014)
  • 著者名/発表者名: Katagiri S, Akahori M, Hayashi T, Yoshitake K, Gekka T, Ikeo K, Tsuneoka H, Iwata T
  • 雑誌名: Doc Ophthalmol 巻: 128(3) ページ: 211-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autosomal recessive cone-rod dystrophy associated with compound heterozygous mutations in the EYS gene. (2014)
  • 著者名/発表者名: Katagiri S, Akahori M, Hayashi T, Yoshitake K, Gekka T, Ikeo K, Tsuneoka H, Iwata T.
  • 雑誌名: Doc Ophthalmol. 巻: 128(3) 号: 3 ページ: 211-217
  • DOI: 10.1007/s10633-014-9435-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Whole-exome sequencing identifies a novel ALMS1 mutation (p.Q2051X) in two Japanese brothers with Alströ m syndrome (2013)
  • 著者名/発表者名: Katagiri S, Yoshitake K, Akahori M, Hayashi T, Furuno M, Nishino J, Ikeo K, Tsuneoka H, Iwata T
  • 雑誌名: Mol Vis 巻: 19 ページ: 2393-406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of gene expression profile of epiretinal membranes obtained from eyes with proliferative vitreoretinopathy to that of secondary epiretinal membranes (2013)
  • 著者名/発表者名: Asato R, Yoshida S, Ogura A, Nakama T, Ishikawa K, Nakao S, Sassa Y, Enaida H, Oshima Y, Ikeo K, Gojobori T, Kono T, Ishibashi T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8(1)
  • NAID: 120005227330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionary changes of multiple visual pigment genes in the complete genome of Pacific bluefin tuna. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Y, Mori K, Saitoh K, Oshima K, Mekuchi M, Sugaya T, Shigenobu Y, Ojima N, Muta S, Fujiwara A, Yasuike M, Oohara I, Hirakawa H, Chowdhury VS, Kobayashi T, Nakajima K, Sano M, Wada T, Tashiro K, Ikeo K, Hattori M, Kuhara S, Gojobori T, Inouye K.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 巻: 110(27) 号: 27 ページ: 11061-11066
  • DOI: 10.1073/pnas.1302051110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of gene expression profile of epiretinal membranes obtained from eyes with proliferative vitreoretinopathy to that of secondary epiretinal membranes (2013)
  • 著者名/発表者名: Asato R, et. al.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8 号: 1 ページ: e54191-e54191
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0054191
  • 査読あり
• [雑誌論文] The First Symbiont-Free Genome Sequence of Marine Red Alga, Susabi-nori(Pyropia yezoensis). (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Y.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 8 号: 3 ページ: e57122-e57122
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0057122
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new database (GCD) on genome composition for eukaryote and prokaryote genome sequences and their initial analyses (2012)
  • 著者名/発表者名: Kirill Kryukov
  • 雑誌名: Genome Biology and Evolution 巻: 4 号: 4 ページ: 501-512
  • DOI: 10.1093/gbe/evs026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionary patterns of recently emerged animal duplogs (2011)
  • 著者名/発表者名: Ezawa K, Ikeo K, Gojobori T, Saitou N
  • 雑誌名: Genome Biol Evol 巻: 3 ページ: 1119-35
  • DOI: 10.1093/gbe/evr074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective gene collection from the metatranscriptome of marine microorganisms (2011)
  • 著者名/発表者名: Ogura A, Lin M, Shigenobu Y, Fujiwara A, Ikeo K, Nagai S
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 12 Suppl 3 号: Suppl 3 ページ: S15-S15
  • DOI: 10.1186/1471-2164-12-s3-s15
  • 査読あり
• [学会発表] Gene duplication and diversity of species. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuho Ikeo
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年度連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉）
  • 招待講演
• [学会発表] Computational Tools for NGS Data Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuho Ikeo
  • 学会等名: Next Generation Sequencing Asia Congress
  • 発表場所: Singapore
  • 招待講演
• [学会発表] Comparative analysis of gene expression for convergent evolution of camera eye between octopus and human (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuho Ikeo
  • 学会等名: Genomic Conversation and Diversity of Organisms
  • 発表場所: Taiwan(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] 生物進化における遺伝子重複と多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuho Ikeo
  • 学会等名: 第6回地文台シンポジウム&東工大流動機構国際ワークショップ
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] Genome wide data analysis by using NGS (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuho Ikeo
  • 学会等名: Next Generation Sequencing Asia Congress
  • 発表場所: Singapore(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-04
• [学会発表] Genome wide data analysis by using NGS (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuho Ikeo
  • 学会等名: SMBE2011
  • 発表場所: Kyoto(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-28
• [学会発表] Transcriptome analysis by using large scale sequencing (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuho Ikeo
  • 学会等名: Bioinformatics Symposium
  • 発表場所: Korea(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-13