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2015 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  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (70416270)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワード種分化 / 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 / 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的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。
H27年度は、本プロジェクトにより雇用している博士研究員が中心となって進めてきた、ドーパミン生合成系の遺伝子についてのFluidigmと454 GS Junior による種内遺伝子発現変異の定量データがそろった。このデータを用いて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シス発現制御領域の集団遺伝学的解析を行った。この解析により、自然集団内の複雑なシス制御領域の分子多型の状態が浮き彫りとなり、その解析結果について論文を発表することができた。また、シス発現制御領域内の遺伝的変異の中で、脳での発現にも寄与するものを見つけ、この変異を持つ系統の行動について、日周活動性などの解析を進めた。
次世代シークエンサー(HiSeq2000)を用いたゲノムワイドな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RNAseqによるトランスクリプトーム定量データを自然集団由来の18系統の成虫雌雄について、取得できている。H27年度は、このデータからシス制御の効果とトランス制御の効果を分けてそれぞれがどのような要素と相関関係があるかについて再解析を行い、現在再投稿のための準備を行っている。更に、シスとトランスの相互作用を定量化するためのRNAseqデータを取得し、解析を進めた。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Universidade de Lisboa(ポルトガル)

    • 国名
      ポルトガル
    • 外国機関名
      Universidade de Lisboa
  • [国際共同研究] Chonnam National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Chonnam National University
  • [雑誌論文] Factors underlying natural variation in body pigmentation of Drosophila melanogaster.2016

    • 著者名/発表者名
      Sunaga S, Akiyama N, Miyagi R, Takahashi A
    • 雑誌名

      Genes Genet. Syst.

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Whole genome sequencing reveals small genomic regions of introgression in an introduced crater lake population of threespine stickleback.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida K, Miyagi R, Mori S, Takahashi A, Makino T, Toyoda A, Fujiyama A, Kitano J
    • 雑誌名

      Ecol. Evol.

      巻: 6 ページ: 2190-2204

    • DOI

      10.1002/ece3.2047

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Complex patterns of cis-regulatory polymorphisms in ebony underlie standing pigmentation variation in Drosophila melanogaster.2015

    • 著者名/発表者名
      Miyagi R, Akiyama N, Osada N, Takahashi A
    • 雑誌名

      Mol. Ecol.

      巻: 24 ページ: 5829-5841

    • DOI

      10.1111/mec.13432

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An individual-based diploid model predicts limited conditions under which stochastic gene expression becomes advantageous.2015

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T, Mineta K, Osada N, Araki H
    • 雑誌名

      Front. Genet.

      巻: 6 ページ: 336

    • DOI

      10.3389/fgene.2015.00336

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic diversity in humans and non-human primates and its evolutionary consequences.2015

    • 著者名/発表者名
      Osada N
    • 雑誌名

      Genes & Genet. Syst.

      巻: 90 ページ: 133-145

    • DOI

      10.1266/ggs.90.133

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ecological genomics in Xanthomonas: the nature of genetic adaptation with homologous recombination and host shifts.2015

    • 著者名/発表者名
      Huang C-L, Pu P-H, Huang H-J, Sung H-M, Liaw H-J, Chen Y-M, Chen C-M, Huang M-B, Osada N, Gojobori T, Pai T-W, Chen Y-T, Hwang C-C,Chiang T-Y
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 16 ページ: 188

    • DOI

      10.1186/s12864-015-1369-8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Population genetics of non-genetic traits: evolutionary roles of stochasticity in gene expression.2015

    • 著者名/発表者名
      Mineta K, Matsumoto T, Osada N, Araki H
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 562 ページ: 16-21

    • DOI

      10.1016/j.gene.2015.03.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model-based verification of hypotheses on the origin of modern Japanese revisited by Bayesian inference based on genome-wide SNP data.2015

    • 著者名/発表者名
      Nakagome S, Sato T, Ishida H, Hanihara T, Yamaguchi T, Kimura R, Mano S, Oota H, The Asian DNA Repository Consortium
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol.

      巻: 32 ページ: 1533-1543

    • DOI

      10.1093/molbev/msv045

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Whole-genome sequencing of six Mauritian cynomolgus macaques (Macaca fascicularis) reveals a genome-wide pattern of polymorphisms under extreme population bottleneck.2015

    • 著者名/発表者名
      Osada N, Hettiarachchi N, Babarinde I A, Saitou N, Blancher A
    • 雑誌名

      Genome Biol. Evol.

      巻: 7 ページ: 821-830

    • DOI

      10.1093/gbe/evv033

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CYP2D44 polymorphisms in cynomolgus and rhesus macaques.2015

    • 著者名/発表者名
      Uno Y, Uehara S, Kohara S, Osada N, Murayama N, Yamazaki H
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Rep.

      巻: 42 ページ: 1149-1155

    • DOI

      10.1007/s11033-015-3863-0

    • 査読あり
  • [学会発表] 種分化と適応の遺伝学: モデル生物の利点2016

    • 著者名/発表者名
      高橋文
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetic architecture of gene expression variation in fruit flies.2015

    • 著者名/発表者名
      長田直樹
    • 学会等名
      日独先端科学シンポジウム
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-10-02 – 2015-10-04
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キイロショウジョウバエ種内体色変異の適応的意義と関与する分子機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      秋山礼良、宮城竜太郎、高橋文
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [学会発表] ショウジョウバエ自然集団における体色多型を生み出すメラニン合成遺伝子群のcis発現量解2015

    • 著者名/発表者名
      宮城竜太郎、秋山礼良、長田直樹、高橋文
    • 学会等名
      日本進化学会第17回東京大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-08-20 – 2015-08-23
  • [学会発表] キイロショウジョウバエ種内体色変異の適応的意義と関与する分子機構の解明2015

    • 著者名/発表者名
      秋山礼良、宮城竜太郎、高橋文
    • 学会等名
      日本進化学会第17回東京大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-08-20 – 2015-08-23
  • [学会発表] Nucleotide polymorphism and physiological diversity underlying pigmentation variation in Drosophila melanogaster.2015

    • 著者名/発表者名
      Aya Takahashi
    • 学会等名
      2015 Meeting of the European Society of Evolutionary Biology
    • 発表場所
      Lausanne, Switzerland
    • 年月日
      2015-08-10 – 2015-08-14
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] モーリシャス島産カニクイザルの全ゲノムシークエンス解析2015

    • 著者名/発表者名
      長田直樹、Hettiarachchi Nilmini、Babarinde Isaac Adeyemi、斎藤成也、Blancher Antoine
    • 学会等名
      第31回日本霊長類学会大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-07-18 – 2015-07-21
  • [学会発表] ボトルネックがゲノムに与える現象の解析:モーリシャス産カニクイザルを例に2015

    • 著者名/発表者名
      長田直樹
    • 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
      三島
    • 年月日
      2015-06-27 – 2015-06-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantification of cis-regulatory variation in Drosophila melanogaster.2015

    • 著者名/発表者名
      Naoki Osada, Ryutaro Miyagi, Aya Takahashi
    • 学会等名
      International Symposium: "Establishing Next-Generation Genetics"
    • 発表場所
      Nara
    • 年月日
      2015-05-28 – 2015-05-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Complex cis-regulatory polymorphisms in ebony and tan underlying standing pigmentation variation in Drosophila melanogaster.2015

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Miyagi, Naoki Osada, Aya Takahashi
    • 学会等名
      International Symposium: "Establishing Next-Generation Genetics"
    • 発表場所
      Nara
    • 年月日
      2015-05-28 – 2015-05-29
    • 国際学会
  • [備考] 首都大学東京 進化遺伝学研究室

    • URL

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

  • [備考] 新学術研究領域「ゲノム・遺伝子相関」

    • URL

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

  • [学会・シンポジウム開催] International Symposium: "Establishing Next-Generation Genetics"2015

    • 発表場所
      Nara
    • 年月日
      2015-05-28 – 2015-05-29

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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