インドメダカSox3遺伝子における性決定機能獲得メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 25840092
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 基礎生物学研究所
• 研究代表者: 竹花 佑介 基礎生物学研究所, バイオリソース研究室, 助教 (60432093)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 性決定遺伝子 / 進化

研究成果の概要

ゲノム編集によってSox3ノックアウトメダカを作出したところ、成熟したXX個体はすべてメスに、XY個体はすべてオスに分化したことから、メダカではSox3が性分化に必要ないことが示された。これらの結果から、もともと性分化に関与しないSox3が、既存の遺伝子系を流用することでインドメダカの性決定遺伝子になった（co-option仮説）のではなく、インドメダカで新たな発現パターンを獲得することによって新奇の性決定パスウェイを獲得したこと（de novo仮説）が示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] INRA(フランス)
• [国際共同研究] University of Wurzburg(ドイツ)
• [雑誌論文] Origin of the boundary populations in medaka (Oryzias latipes species complex). (2016)
  • 著者名/発表者名: Takehana Y, Sakai M, Narita T, Sato T, Naruse K, Sakaizumi M
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 33 号: 2 ページ: 125-131
  • DOI: 10.2108/zs150144
  • NAID: 40020790412
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic Population Structure of the Japanese Grass Lizard, <i>Takydromus tachydromoides</i> (Reptilia: Squamata), Inferred from Mitochondrial Cytochrome b Variations (2016)
  • 著者名/発表者名: Takehana Y, Matsuda Y, Ikuta J, Kryukov AP, Sakaizumi M
  • 雑誌名: Ｃｕｒｒｅｎｔ ｈｅｒｐｅｔｏｌｏｇｙ 巻: 35 号: 1 ページ: 22-32
  • DOI: 10.5358/hsj.35.22
  • NAID: 130005128162
  • ISSN: 1345-5834, 1881-1019
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Arginine vasotocin neuronal development and its projection in the adult brain of the medaka. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kagawa N, Honda A, Zenno A, Omoto R, Imanaka S, Takehana Y, Naruse K
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 613 ページ: 47-53
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2015.12.049
  • 査読あり
• [雑誌論文] Turnover of sex chromosomes in celebensis group medaka fishes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Myosho T, Takehana Y, Hamaguchi S, Sakaizumi M
  • 雑誌名: G3 巻: 5 号: 12 ページ: 2685-2691
  • DOI: 10.1534/g3.115.021543
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic similarity of the Hainan medaka populations collected from hyper- and hypoosmotic environments in northern Vietnam. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hideki Hayakawa, Quang Dung Le, Masato Kinoshita, Yusuke Takehana, Kei Sakuma, Hirohiko Takeshima, Shigeaki Kojima, Kiyoshi Naruse, Koji Inoue
  • 雑誌名: Ocean Science Journal 巻: 50 号: 2 ページ: 231-235
  • DOI: 10.1007/s12601-015-0020-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Co-option of Sox3 as the male-determining factor on the Y chromosome in the fish Oryzias dancena (2014)
  • 著者名/発表者名: Takehana, Y., Matsuda, M., Myosho, T., Suster, M.L., Kawakami, K., Shin-I, T., Kohara, Y., Kuroki, Y., Toyoda, A., Fujiyama, A., Hamaguchi, S., Sakaizumi, M., and Naruse, K.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 4157-4157
  • DOI: 10.1038/ncomms5157
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Divergence of Repetitive DNA Sequences in the Heterochromatin of Medaka Fishes: Molecular Cytogenetic Characterization of Constitutive Heterochromatin in Two Medaka species: Oryzias hubbsi and O. celebensis (Adrianichthyidae, Beloniformes) (2013)
  • 著者名/発表者名: Uno Y, Asada Y, Nishida C, Takehana Y, Sakaizumi, Matsuda Y
  • 雑誌名: Cytogenetic and Genome Research 巻: 141 号: 2-3 ページ: 212-226
  • DOI: 10.1159/000354668
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sub-functionalization of duplicated genes in the evolution of nine-spined stickleback hatching enzyme (2013)
  • 著者名/発表者名: Mari Kawaguchi
  • 雑誌名: Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution 巻: 320 号: 3 ページ: 140-150
  • DOI: 10.1002/jez.b.22490
  • 査読あり
• [学会発表] Sex-determining locus of the medaka-related fish, Oryzias haugiangensis (2017)
  • 著者名/発表者名: Takehana Y, Yasugi M, Nagano A, Naruse K
  • 学会等名: 8th Aquatic Animal Models of Human Disease Conference
  • 発表場所: The University of Alabama at Birmingham, Birmingham, USA
  • 年月日: 2017-01-07
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of the sex-determining locus in the medaka-related fish, Oryzias haugiangensis collected at southern Vietnam (2016)
  • 著者名/発表者名: Takehana Y, Yasugi M, Nagano A, Naruse K
  • 学会等名: 22nd International Congress of Zoology and the 87th Meeting of the Zoological Society of Japan
  • 発表場所: OIST (Onna-son)/Okinawa Convention Center (Naha), Okinawa
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] Repeated co-option of Sox3 as the sex-determining gene in Oryzias (2016)
  • 著者名/発表者名: Takehana Y, Myosho T, Hamaguchi S, Sakaizumi M, Naruse K
  • 学会等名: 8th International Conference on Marine Pollution and Ecotoxicology
  • 発表場所: The University of Hong Kong, Hong Kong, China
  • 年月日: 2016-06-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Repeated independent evolution of Sox3 as the sex-determining gene in Oryzias. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takehana Y, Myosho T, Hamaguchi S, Sakaizumi M, Naruse K
  • 学会等名: 5th International Symposium of Oryzias Fish
  • 発表場所: Mahasarakham, Thailand
  • 年月日: 2015-11-12
  • 国際学会
• [学会発表] ハウザンメダカ性決定遺伝子座の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹花佑介，八杉公基，永野惇，成瀬清
  • 学会等名: 日本動物学会第86回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟市
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] Co-option of Sox3 as the sex-determining factor in a medaka fish Oryzias dancena. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Takehana, Kiyoshi Naruse
  • 学会等名: 7th International Symposium on the Biology of Vertebrate Sex Determination
  • 発表場所: Hawaii （USA）
  • 年月日: 2015-04-13 – 2015-04-17
• [学会発表] Co-option of Sox3 as the sex-determining factor in a medaka fish Oryzias dancena. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takehana Y, Naruse K
  • 学会等名: 7th International Symposium on the Biology of Vertebrate Sex Determination
  • 発表場所: Kona, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-04-13
  • 国際学会
• [学会発表] インドメダカSox3YはメダカでもXX 性転換を誘導する (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹花佑介、成瀬清
  • 学会等名: 日本動物学会第85回大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] メダカ属におけるZW型性決定様式の単系統的起源 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹花佑介，成瀬清
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山市，岡山県）
• [学会発表] メダカ属における新奇性決定遺伝子の進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹花佑介，濱口哲，酒泉満，成瀬清
  • 学会等名: 日本進化学会大15回大会
  • 発表場所: 筑波大学（つくば市，茨城県）
• [学会発表] Evolution of the neo-Y chromosome through co-option of Sox3 in a medaka-related fish. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takehana Y, Matsuda M, Masuyama H, Myosho T, Suster ML, Kawakami K, Shin-I T, Kohara Y, Kuroki Y, Toyoda A, Fujiyama A, Hamaguchi S, Sakaizumi M, Naruse K
  • 学会等名: 8th European Zebrafish Meeting
  • 発表場所: Barcelona, Spain
• [備考] プレスリリース「インドメダカの性決定遺伝子を発見～性染色体の多様化機構の一端を解明～」
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/pressroom/news/2014/06/20.html