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異質倍数体ゲノム三次元構造のバイオインフォマティクス

公募研究

研究領域植物新種誕生の原理―生殖過程の鍵と鍵穴の分子実態解明を通じて―
研究課題/領域番号 19H04853
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

岩崎 渉  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (50545019)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードゲノム進化 / バイオインフォマティクス
研究開始時の研究の概要

真核生物、とりわけ植物のゲノム進化においては、異種由来のゲノムが融合することで作られる異質倍数体ゲノム(ハイブリッドゲノム)が重要な役割を果たす。しかしながら、倍数体ゲノムが誕生した後にそれがどのように新たな生物種のゲノムとして安定化していくか、そのプロセスの根本はほとんど明らかになっていない。本研究では、異質倍数体ゲノムの安定化プロセス解明のためのバイオインフォマティクス研究を展開し、特に、異質倍数体ゲノム三次元構造の安定化プロセスという未解明の謎について、情報と実験のハイブリッドアプローチによってこれを解明することを目指す。

研究実績の概要

真核生物、とりわけ植物のゲノム進化においては、異種由来のゲノムが融合することで作られる異質倍数体ゲノム(ハイブリッドゲノム)が重要な役割を果たす。しかしながら、倍数体ゲノムが誕生した後にそれがどのように新たな生物種のゲノムとして安定化していくか、そのプロセスの根本はほとんど明らかになっていない。本研究では、異質倍数体ゲノムの安定化プロセス解明のためのバイオインフォマティクス研究を展開した。特に、異質倍数体ゲノムにおいてはゲノムが大きく不安定化するとの予想のもと、情報と実験のハイブリッドアプローチによってそのプロセスを解明するための基盤を構築することを目指して研究を進めた。

令和2年度は、RNA-Seqデータとの統合的なバイオインフォマティクス解析を行うことで、異質倍数体におけるゲノム3次元構造の大幅な変化がゲノムワイドな遺伝子発現プロファイルに与えた影響の解明を進めた。特に、これまでの研究で得た解析結果に加えて、RNA-Seqデータとの統合的な解析を行った。これにより、新種を新種たらしめる表現型の変化・進化プロセスにどのようにハイブリッドゲノムの進化がつながっていくか、さらに詳細な解析を進めることが可能になった。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] チュラロンコーン大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] チュラロンコーン大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Genome and transcriptome evolve separately in recently hybridized Trichosporon fungi2019

    • 著者名/発表者名
      Sriswasdi Sira、Takashima Masako、Manabe Ri-ichiroh、Ohkuma Moriya、Iwasaki Wataru
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 号: 1 ページ: 263-263

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0515-2

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 微生物ゲノム、正面から見るか、裏から見るか。あるいは、いわゆるタンパク質立体構造予測問題の“解決”に思うこと。2021

    • 著者名/発表者名
      岩崎渉
    • 学会等名
      第15回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] データ駆動からキュリオシティ駆動生物学へ2020

    • 著者名/発表者名
      岩崎渉
    • 学会等名
      2020年度日本数理生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生物進化・生態のバイオインフォマティクス2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎渉
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 比較ゲノム解析・微生物群集解析・表現型データ解析のバイオインフォマティクス2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎渉
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Uncovering Strategies and Evolution of Microbes by Comparative Genomics, Comparative Metagenomics, and Metaepigenomics.2019

    • 著者名/発表者名
      Wataru Iwasaki
    • 学会等名
      The 6th Quest for Orthologs Meeting / The 67th NIBB Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2021-12-27  

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