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2012 年度 実績報告書

体色の多様化が生む脳遺伝子の発現変化と性行動不適合性の解析

計画研究

研究領域ゲノム・遺伝子相関:新しい遺伝学分野の創成
研究課題/領域番号 23113008
研究機関首都大学東京

研究代表者

高橋 文  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (90370121)

研究分担者 長田 直樹  国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 助教 (70416270)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワード体色変異 / ドーパミン / 性行動 / RNAseq / 生殖的隔離 / 次世代シークエンサー / ebony / ショウジョウバエ
研究実績の概要

本研究では、ショウジョウバエの体色と行動の両方に関与するドーパミン生合成系の遺伝子群をモデルケースとして、環境適応の副次的な影響として起こる性行動の不適合性により新規生殖隔離が生じる分子機構を解明することを目的とする。また、より広範な視点からゲノムワイドなトランスクリプトームの遺伝子ネットワークにおける「ゲノム・遺伝子相関」の全体像を把握し、その重要性について定量的な議論を展開することを目標としている。
H24年度は、12月に雇用した博士研究員と協力性して、ドーパミン生合成系の遺伝子について定量PCR及びFluidigmと454 GS Junior による種内発現変異を行うための実験を進め、プライマーや実験条件の検討が済んでデータが出てきたところである。次年度から本格的な解析を進める計画である。今後は、多面発現遺伝子のゲノム進化過程を解明するため、上記の遺伝子について、発現制御領域の解析を進めていく計画である。また、性行動の微細要素と遺伝子発現変異との関係を見るため、高速ビデオカメラによる動画撮影を進めた。
次世代シークエンサーを用いたシス制御領域の転写制御の「ゲノム・遺伝子相関」解析については、対立遺伝子を区別したトランスクリプトーム定量データを得るために、18系統の雌雄から頭部と体のRNAを抽出し、Illumina HiSeq2000によるRNAseqデータを取得した。H24年度はこのデータの解析とメスに関する反復データの取得を行った。今後は、これらのデータについてシス制御領域による組織間発現制御の相関解析を行い、「ゲノム・遺伝子相関」が、遺伝子発現ネットワークを介してどのように集団内ゲノムの不適合性を引き起こしているかについて明らかにしていく計画である。この解析については論文として発表する準備も進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

8月から、所属機関の別棟にプロジェクト研究室として一室本研究のためのスペースを借りることができ、分子実験、行動実験のための設備のセットアップを終えることができた。12月からは、博士研究員を雇用することができ、大幅に種内発現変異を定量するための分子実験が進展した。また、ゲノムワイドな発現解析のためのデータ取得が完了し、研究分担者とも頻繁に議論を重ねながら解析を進めることができた。

今後の研究の推進方策

今後は、雇用した博士研究員とともにドーパミン生合成系の遺伝子についての種内発現変異に関する分子実験をすすめていく。また、学部生が一人、体色の適応的側面を明らかにするための実験を進めてくれる予定である。
領域内北野班とFluidigmを利用したアレル特異的発現解析についての共同研究を開始したところであるので、今後情報交換を進めながら、研究材料の違いを超えた共同研究を展開していきたい。
次世代シークエンサーを用いたシス制御領域の転写制御の「ゲノム・遺伝子相関」解析については、これまで同様研究分担者と密な連絡を取るとともに、打ち合わせのための会議も定期的に行う計画である。解析方法の概要はまとまっているので、解析に目処がたち次第、投稿論文としてまとめる方向で進める。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Systematic classification of vertebrate chemokines based on conserved synteny and evolutionary history.2013

    • 著者名/発表者名
      Nomiyama, H.
    • 雑誌名

      Genes Cells

      巻: 18 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1111/gtc.12013

    • 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.
    • 雑誌名

      Int. J. Evol. Biol.

      巻: 2012 ページ: 278903

    • DOI

      10.1155/2012/278903

    • 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.
    • 雑誌名

      J. Neurogenet.

      巻: 26 ページ: 206-215

    • DOI

      10.3109/01677063.2012.694931

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weak selection and protein evolution.2012

    • 著者名/発表者名
      Akashi, H.
    • 雑誌名

      Genetics

      巻: 192 ページ: 15-31

    • DOI

      10.1534/genetics.112.140178

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole-genome sequencing and analysis of the Malaysian cynomolgus macaque (Macaca fascicularis) genome.2012

    • 著者名/発表者名
      Higashino, A.
    • 雑誌名

      Genome Biol.

      巻: 13 ページ: R58

    • DOI

      10.1186/gb-2012-13-7-r58

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary rates of commonly used nuclear and organelle markers of Arabidopsis relatives (Brassicaceae).2012

    • 著者名/発表者名
      Huang, C.-C.
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 499 ページ: 194-201

    • DOI

      10.1016/j.gene.2012.02.037

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Footprints of natural and artificial selection for photoperiod pathway genes in Oryza.2012

    • 著者名/発表者名
      Huang, C.-L.
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 70 ページ: 769-782

    • DOI

      10.1111/j.1365-313X.2012.04915.x

    • 査読あり
  • [学会発表] Access Array System及び 454 GS junior を利用したショウジョウバエ自然集団内アレルサンプルの遺伝子発現解析2013

    • 著者名/発表者名
      宮城竜太郎
    • 学会等名
      生命情報科学若手の会第4回研究会
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2013-03-01 – 2013-03-03
  • [学会発表] Evolution of rice photoperiod genes2013

    • 著者名/発表者名
      Osada, N.
    • 学会等名
      NIG collaborative research meeting: Evolutionary Genetics and Proteomics of Natural Resources in Asia
    • 発表場所
      三島
    • 年月日
      2013-02-04
  • [学会発表] Ecological and Evolutionary Genomics of non-model organisms in Asia2012

    • 著者名/発表者名
      Osada, N.
    • 学会等名
      CKJ meeting: Genomics, Proteomics, and Bioinformatics with the Asian Perspective
    • 発表場所
      三島
    • 年月日
      2012-12-11
  • [学会発表] 実験用霊長類のゲノムとその多様性2012

    • 著者名/発表者名
      長田直樹
    • 学会等名
      第8回霊長類医科学研究フォーラム
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2012-11-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 霊長類でのX染色体と常染色体との遺伝的多様性の比について2012

    • 著者名/発表者名
      長田直樹
    • 学会等名
      第66回日本人類学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-11-02 – 2012-11-04
  • [学会発表] ゲノムの分岐パターンから探る-歴史,種分化,適応2012

    • 著者名/発表者名
      長田直樹
    • 学会等名
      みちのく進化生物セミナー
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-10-19
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエの進化遺伝学研究2012

    • 著者名/発表者名
      高橋文
    • 学会等名
      第84回日本遺伝学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-09-24 – 2012-09-26
  • [学会発表] ショウジョウバエ自然集団内アレルサンプルを用いたゲノムワイドな遺伝子発現解析2012

    • 著者名/発表者名
      高橋文
    • 学会等名
      第84回日本遺伝学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-09-24 – 2012-09-26
  • [学会発表] Inference of population history from genomic data.2012

    • 著者名/発表者名
      Osada, N.
    • 学会等名
      First Arabidopsis Symposium
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
    • 年月日
      2012-09-24 – 2012-09-25
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム情報を用いた集団の歴史の推定:霊長類や植物の例2012

    • 著者名/発表者名
      長田直樹
    • 学会等名
      統計数理研究所研究集会:生物集団に関する遺伝データと集団遺伝学
    • 発表場所
      立川
    • 年月日
      2012-08-30 – 2012-08-31
  • [学会発表] ショウジョウバエ自然集団内アレルサンプルを用いた遺伝子発現解析2012

    • 著者名/発表者名
      高橋文
    • 学会等名
      日本進化学会第14回大会
    • 発表場所
      八王子
    • 年月日
      2012-08-21 – 2012-08-24
  • [学会発表] Inferring natural selection by stratifying a single genome sequence.2012

    • 著者名/発表者名
      Osada, N.
    • 学会等名
      SMBE2012
    • 発表場所
      Dublin, Ireland
    • 年月日
      2012-06-23 – 2012-06-26
  • [図書] 「生殖隔離と種分化遺伝子」 In 『シリーズ現代の生態学7 エコゲノムクスー遺伝子からみた適応ー』(森長真一、工藤洋編集2012

    • 著者名/発表者名
      高橋文
    • 総ページ数
      pp231-245
    • 出版者
      共立出版
  • [図書] An overview of transcriptome studies in nonhuman primates. In: Post genome Biology of primates (Primatology monographs). Go, Y., Imai, H., Hirai, H. Eds.2012

    • 著者名/発表者名
      Osada, N.
    • 総ページ数
      pp9-22
    • 出版者
      Springer-Verlag
  • [備考] 新学術研究領域「ゲノム・遺伝子相関」高橋班研究内容

    • URL

      http://www.ige.tohoku.ac.jp/prg/genetics/study07.html

  • [備考] 首都大学東京 理工学研究科 生命科学専攻 進化遺伝学研究室

    • URL

      http://www.biol.se.tmu.ac.jp/labo.asp?ID=evogen

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公開日: 2018-02-02  

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