ショウジョウバエの近縁種比較に基づく遺伝子量補償機構の分子進化過程の解明

• 研究課題/領域番号: 25711023
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 首都大学東京 (2016-2017); 国立遺伝学研究所 (2013-2015)
• 研究代表者: 野澤 昌文 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (50623534)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 26,390千円 (直接経費: 20,300千円、間接経費: 6,090千円); 2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2013年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
• キーワード: 性染色体 / ショウジョウバエ / 遺伝子量補償 / 遺伝子発現 / ゲノム / トランスクリプトーム / 偽遺伝子化 / 進化 / 遺伝学 / 遺伝子 / 昆虫 / 抗体

研究成果の概要

性染色体が一対の常染色体から進化すると、通常Y染色体は組換えの機会を失い退化する。この潜在的不利を補うため、多くの生物はオスのX染色体上の遺伝子の発現量が上昇してY染色体遺伝子の退化による発現量の減少を補っている（遺伝子量補償）。しかし、遺伝子量補償がどのような分子進化過程を経て発達するのかは不明であった。
本研究では、約100万年前に新たに性染色体を獲得したミランダショウジョウバエとその近縁種のゲノム・トランスクリプトームを比較解析することで、この謎に迫った。その結果、性染色体になるとY染色体だけでなくX染色体も退化しうること、遺伝子量補償は個々の遺伝子にも作用することが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Accelerated pseudogenization on the neo-X chroosome in Drosophila miranda (2016)
  • 著者名/発表者名: Nozawa M, Onizuka K, Fujimi M, Ikeo K, and Gojobori T
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 号: 1 ページ: 13659-13659
  • DOI: 10.1038/ncomms13659
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evolutionary transitions of microRNA-target pairs (2016)
  • 著者名/発表者名: Nozawa M, Fujimi M, Iwamoto C, Fukuda N, Ikeo K, and Gojobori T
  • 雑誌名: Genome Biology and Evolution 巻: 8 号: 5 ページ: 1621-1633
  • DOI: 10.1093/gbe/evw092
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Origin and evolution of noncoding RNAs (2016)
  • 著者名/発表者名: Nozawa M and Kinjo S
  • 雑誌名: Encyclopedia of Evolutionary Biology 巻: 3 ページ: 130-135
  • DOI: 10.1016/b978-0-12-800049-6.00181-5
  • ISBN: 9780128004265
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tissue- and stage-dependent dosage compensation on the neo-X chromosome in Drosophila pseudoobscura (2014)
  • 著者名/発表者名: Masafumi NOZAWA, Nana FUKUDA, Kazuho IKEO, and Takashi GOJOBORI
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 巻: 31 号: 3 ページ: 614-624
  • DOI: 10.1093/molbev/mst239
  • 査読あり
• [学会発表] How have sex chromosomes become a major sex-determination system in spite of their potential disadvantage? (2018)
  • 著者名/発表者名: Nozawa M
  • 学会等名: 2017 UOS-TMU Joint Conference
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 性染色体はY染色体だけでなくX染色体の退化も引き起こす？：ショウジョウバエNeo性染色体を用いた検証 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: 性と生殖の懇談会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2017-01-24
  • 招待講演
• [学会発表] ショウジョウバエにおけるNeo性染色体の進化：性染色体化は有害か？ (2017)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: ConBio2017・多細胞動物における性決定システムの多様性と進化
  • 招待講演
• [学会発表] ショウジョウバエゲノムと遺伝学で性染色体の進化をどこまで理解できるか？ (2017)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: 遺伝研研究集会・進化遺伝学における実験的研究と理論的研究の融合
  • 招待講演
• [学会発表] Accelerated pseudogenization on the neo-X chromosome in Drosophila miranda (2017)
  • 著者名/発表者名: Nozawa M
  • 学会等名: SMBE satellite meeting on Molecular Evolution and Medicine
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ミランダショウジョウバエにおけるNeo-X染色体の退化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: 第19回日本進化学会
• [学会発表] Not only the neo-Y chromosome but also the neo-X chromosome is under accelerated pseudogenization in Drosophila miranda (2017)
  • 著者名/発表者名: Nozawa M
  • 学会等名: The 2017 SMBE conference
  • 国際学会
• [学会発表] 性染色体の進化：なぜ多くの生物が性染色体を持つのか？ (2016)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: 第88回日本遺伝学会
  • 発表場所: 日本大学三島キャンパス
  • 年月日: 2016-09-07
  • 招待講演
• [学会発表] 性染色体の退化過程の解明：ORFの破損？それとも転写の停止？ (2016)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: 第18回日本進化学会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-08-25
• [学会発表] 性染色体と性的拮抗の進化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: 遺伝研研究集会・分子進化学の現状と今後の展望
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所
  • 年月日: 2016-08-20
  • 招待講演
• [学会発表] ショウジョウバエにおける性染色体の進化：性染色体は進化の袋小路か？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: 首都大学東京生命科学コース教室セミナー
  • 発表場所: 首都大学東京（八王子）
  • 年月日: 2015-11-11
• [学会発表] メス化およびオス化がショウジョウバエNeo性染色体の偽遺伝子化を促進する (2015)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: 日本遺伝学会
  • 発表場所: 東北大学（仙台）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] ショウジョウバエにおける遺伝子量補償の進化－異型性染色体の進化過程解明を目指して－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: 遺伝研研究集会・ビッグデータ時代の分子進化
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所（三島）
  • 年月日: 2015-06-27
• [学会発表] 遺伝子発現からみる表現型進化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: バイオサイエンス教育研究センター・セミナー
  • 発表場所: 宇都宮大学（栃木県宇都宮市）
  • 年月日: 2015-03-26
  • 招待講演
• [学会発表] 遺伝子量補償機構の分子進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: 遺伝研シンポジウム・木村資生博士生誕90周年記念シンポジウム
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所（静岡県三島市）
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-14
  • 招待講演
• [学会発表] ショウジョウバエ種間比較から探る遺伝子量補償機構の進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野澤昌文
  • 学会等名: 日本遺伝学会第86回大会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学（滋賀県長浜市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
  • 招待講演
• [学会発表] Tissue- and stage-dependent dosage compensation on the neo-X chromosome in Drosophila pseudoobscura (2014)
  • 著者名/発表者名: Masafumi NOZAWA
  • 学会等名: SMBE Satellite Meeting/NIG International Symposium: The Causes of Genome Evolution
  • 発表場所: Toray Conference Center (Mishima, Japan)
  • 招待講演
• [学会発表] Re-evaluation of dosage compensation in Drosophila species (2013)
  • 著者名/発表者名: Masafumi NOZAWA
  • 学会等名: Society for Molecular Biology and Evolution
  • 発表場所: Hyatt Regency Chicago (Chiago, USA)
  • 招待講演
• [学会発表] ショウジョウバエにおける遺伝子量補償機構の進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野澤 昌文
  • 学会等名: 国立遺伝学研究所研究集会「新機能獲得の分子進化」
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所（静岡県三島市）
• [学会発表] ショウジョウバエの種間比較から遺伝子量補償機構を明らかにする (2013)
  • 著者名/発表者名: 野澤 昌文
  • 学会等名: 日本進化学会第15回大会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
• [学会発表] 種間比較から遺伝子量補償機構の進化を探る (2013)
  • 著者名/発表者名: 野澤 昌文
  • 学会等名: 第42回東北大学インシリコ－メガバンク研究会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 招待講演
• [備考] 首都大学東京生命科学コース進化遺伝学研究室
  • URL: http://www.biol.se.tmu.ac.jp/labo.asp?ID=evogen