遺伝子の発現制御のシスートランス共進化から探る脆弱な精巣の理由

• 研究課題/領域番号: 23570123
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物多様性・分類
• 研究機関: 京都工芸繊維大学 (2012-2013); 国立遺伝学研究所 (2011)
• 研究代表者: 高野 敏行 京都工芸繊維大学, ショウジョウバエ遺伝資源センター, 教授 (90202150)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011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: 種分化 / 分子共進化 / ショウジョウバエ / 遺伝子発現 / シス調節因子 / トランス制御因子 / 進化 / 遺伝学 / 共進化 / トランス調節因子

研究概要

種間雑種をつくるとメスよりもオスの不妊がずっと頻繁に現れます．つまり精子形成は進化的に脆弱といえます．精巣の遺伝子発現を調べてみると発現遺伝子，系統特異的に高発現，低発現の遺伝子がクラスター化する傾向があり，揺らぎを受け易いことが分かりました．一方で，これまで考えられていたよりもずっと速い速度で遺伝子発現を制御する因子が協調しながら進化していることも明らかにしました．こうした精巣の細胞内環境の特徴が脆弱な精子形成の大きな理由と考えられます．

研究成果

• [雑誌論文] A novel cell death gene acts to repair patterning defects in Drosophila melanogaster (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K. M., Takahashi, A., Fuse, N., and Takano-Shimizu-Kouno, T.
  • 雑誌名: Genetics 巻: 197 (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Allelic asymmetry of the Lethal hybrid rescue (Lhr) gene expression in the hybrid between Drosophila melanogaster and D. simulans : confirmation by using genetic variations of D. melanogaster (2014)
  • 著者名/発表者名: Shirata, M., Araye, Q., Maehara, K., Enya, S., Takano-Shimizu, T., and Sawamura, K.
  • 雑誌名: Genetica 巻: 142 号: 1 ページ: 43-48
  • DOI: 10.1007/s10709-013-9752-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Allelic asymmetry of the Lethal hybrid rescue (Lhr) gene expression in the hybrid between Drosophila melanogaster and D. simulans: confirmation by using genetic variations of D. melanogaster. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shirata, M., Araye, Q., Maehara, K., Enya, S., Takano-Shimizu, T., and Sawamura, K.
  • 雑誌名: Genetica 巻: 142 ページ: 43-48
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel cell death gene acts to repair patterning defects in Drosophila melanogaster. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K. M., Takahashi, A., Fuse, N., and Takano-Shimizu-Kouno, T.
  • 雑誌名: Genetics 巻: 197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genomic Mixing to Elucidate the Genetic System of Complex Traits (2012)
  • 著者名/発表者名: Koide, T., Goto, T., and Takano-Shimizu T.
  • 雑誌名: Experimental Animals 巻: 61 号: 5 ページ: 503-509
  • DOI: 10.1538/expanim.61.503
  • NAID: 10031121854
  • ISSN: 0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Starvation-induced elevation of taste responsiveness and expression of a sugar taste receptor gene in Drosophila melanogaster. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, A., Ishida, Y., Takahashi, A., Okamoto, H., Sakabe, M., Itoh, M., Takano-Shimizu, T., and Ozaki M.
  • 雑誌名: Journal of Neurogenetics 巻: 26 号: 2 ページ: 206-215
  • DOI: 10.3109/01677063.2012.694931
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cuticular hydrocarbon content that affects male mate preference of Drosophila melanogaster from West Africa (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., et al
  • 雑誌名: Int.J.Evol.Biol. 巻: 2012 ページ: 278903-278903
  • DOI: 10.1155/2012/278903
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two types of cis-trans compensation in the evolution of transcriptional regulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi KR, Matsuo T, Takano-Shimizu-Kouno T.
  • 雑誌名: Proceedings of National Academy of Science USA 巻: 108 号: 37 ページ: 15276-15281
  • DOI: 10.1073/pnas.1105814108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Divergent enhancer haplotype of ebony on inversion In(3R)Payne associated with pigmentation variation in a tropical population of Drosophila melanogaster (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., Takano-Shimizu, T.
  • 雑誌名: Mol.Ecol. 巻: 20 号: 20 ページ: 4277-87
  • DOI: 10.1111/j.1365-294x.2011.05260.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two types of cis-trans compensation in the evolution of transcriptional regulation. (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahasi, K. R., Matsuo, T., and Takano-Shimizu-Kouno, T.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 108 ページ: 15276-15281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Divergent enhancer haplotype of ebony on inversion In(3R)Payne associated with pigmentation variation in a tropical population of Drosophila melanogaster. (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., and Takano-Shimizu, T.
  • 雑誌名: Molecular Ecology 巻: 20 ページ: 4277-4287
  • 査読あり
• [学会発表] Gene expression profiling of Drosophila testis (2014)
  • 著者名/発表者名: Takano-Shimizu, T.
  • 学会等名: 55th Annual Drosophila Research Conference
  • 発表場所: 米国サンディエゴ
• [学会発表] Gene Expression Profiling of Testis in Drosophila melanogaster (2014)
  • 著者名/発表者名: Takano-Shimizu, T.
  • 学会等名: SMBE satellite Meeting, NIG International Symposium : The Causes of Genome Evolution
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所,三島市
• [学会発表] Gene expression profiling of testis in Drosophila melanogaster. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takano-Shimizu, T.
  • 学会等名: SMBE satellite Meeting, NIG International Symposium: The Causes of Genome Evolution
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所
  • 招待講演
• [学会発表] Gene expression profiling of Drosophila testis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takano-Shimizu, T., Tomaru, M., and Watanabe, M.
  • 学会等名: 55th Annual Drosophila Research Conference
  • 発表場所: 米国サンディエゴ
• [学会発表] 子どもを作れないオス,その理由を解く−脆弱な精巣の遺伝子発現プロファイリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 高野敏行
  • 学会等名: 第3回4大学連携研究フォーラム
  • 発表場所: 京都医科大学,京都
  • 年月日: 2013-12-09
• [学会発表] Genomesから掬う細胞内の変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高野敏行
  • 学会等名: ショウジョウバエ多様性研究会ミニシンポ
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所
  • 年月日: 2013-09-30
• [学会発表] 生命システムの頑健性(ロバストネス)の遺伝基盤 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高野敏行
  • 学会等名: 九州大学・システム生命科学府セミナー
  • 発表場所: 九州大学,福岡
  • 年月日: 2013-07-05
• [学会発表] Expression noise in the Drosophila testes (2013)
  • 著者名/発表者名: Takano-Shimizu, T.
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所ワークショップ「Evolution of Junk DNA」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所,三島市
  • 年月日: 2013-06-22
• [学会発表] キイロショウジョウバエ精巣の遺伝子発現プロファイリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 都丸雅敏
  • 学会等名: 日本遺伝学会第85回大会
  • 発表場所: 慶応大学,東京
• [学会発表] 野生由来ヘテロジニアスストックマウス作製過程におけるアレル頻度のシミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 小出剛，高野敏行，後藤逹彦
  • 学会等名: 第60回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] Gene expression noise in the Drosophila testes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takano, T.
  • 学会等名: NIG Meeting: Evolution of Junk DNAs
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所
  • 招待講演
• [学会発表] キイロショウジョウバエ精巣の遺伝子発現プロファイリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 都丸 雅敏，渡邉 昌秀，高野 敏行
  • 学会等名: 日本遺伝学会第85回大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
• [学会発表] ショウジョウバエ雑種致死救済効果を抑制する遺伝子の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白田 美香，新井 健太，前原 一慶，塩谷 天，高野 敏行，澤村 京一
  • 学会等名: 日本遺伝学会第85回大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス
• [学会発表] Genomes から掬う細胞内の変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高野敏行
  • 学会等名: ショウジョウバエ多様性研究会ミニシンポ
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所
  • 招待講演
• [学会発表] 子どもを作れないオス，その理由を解く－脆弱な精巣の遺伝子発現プロファイリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 高野敏行，都丸雅敏，渡邉昌秀
  • 学会等名: 第３回４大学連携研究フォーラム
  • 発表場所: 京都府立医科大学
• [学会発表] Two types of cis-trans compensation in the evolution of transcriptional regulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Takano-Shimizu, T.
  • 学会等名: The 53rd Annual Drosophila Research Conference
  • 発表場所: 米国シカゴ
• [学会発表] A Diptera specific cell death gene: compensatory cell death for head expansion in Drosophila melanogaster. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K. M., Takahashi, A., Fuse, N., and Takano-Shimizu-Kouno, T.
  • 学会等名: The fourth meeting of the European Society for Evolutionary Developmental Biology (EED)
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
• [学会発表] シュウジョウバエ複眼サイズの変異メカニズム (2012)
  • 著者名/発表者名: 高野敏行、鈴木えみ子
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Two types of cis-trans compensation in the evolution of transcriptional regulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Takano-Shimizu, T., Takahasi, K. R., and Matsuo T.
  • 学会等名: 2012 Annual Drosophila Research Conference
  • 発表場所: Chicago, U.S.A.
• [学会発表] Association between color and behavior in a natural population of Drosophila melanogaster (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, A., and Takano-Shimizu, T.
  • 学会等名: 1st Asia-Pacific Drosophila Research Conference
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [図書] 遺伝子図鑑 (2013)
  • 著者名/発表者名: 斎藤成也 他
  • 出版者: 悠書館
• [備考] 高野・都丸 研究室
  • URL: http://www.dgrc.kit.ac.jp/research/index.html
• [備考] 高野・都丸 研究室
  • URL: http://www.dgrc.kit.ac.jp/research/research.html