ヒートショック遺伝子の転写調節系の分子進化的研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06640799
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 原田 光 九州大学, 理学部, 助手 (40150396)
• 研究分担者: 館田 英典 九州大学, 理学部, 助教授 (70216985)
• キーワード: ヒートショック遺伝子 / HSP / HSF / 分子進化 / キイロショウジョウバエ / 多重遺伝子族 / エンハンサートラップ / 転写調節

研究概要

近年の分子生物学の発展にともない遺伝子の発現調節に関する多くの分子レベルの知見が集積されてきたが、高等生物の転写調節は、基本的にはBritten-Davidson Modelに示されるような構造遺伝子上流域のcisエメレントと、それにtransに働く調節因子によって制御が行われていることが明らかになってきた。生物の適応進化にはこのような調節遺伝子の多型的な変異が重要であることが指摘されている。ヒートショック遺伝子とその調節系をこのような遺伝子系のモデルとして取り上げ、その進化を調べるがこの研究の目的である。ヒートショック調節系にはヒートショック遺伝子(HSP)とそのシスエレメントであるヒートショックエレメント(HSE)および、HSEに結合して、転写を調節するヒートショックファクターが知られている。本年度は(1)HSF遺伝子のクローニングとその構造の解析、(2)キイロショウジョウバエ(Drosophila malanogaster)の種内およびその近縁種間での遺伝的変異の解析に焦点をしぼった。また(3)ヒートショック遺伝子系を含む多重遺伝子族の進化についてコンピュータシミュレーションを含む理論的研究を行った。(1)についてはキイロショウジョウバエのゲノミックライブラリーよりcDNAの配列から得たPCR物産をプローブにしてHSF遺伝子のクローニングを行った。(2)についてはcDNAの配列の一部にプライマーを設定し、ゲノムDNAからPCRでこの領域を増幅し、塩基配列を決定した。(3)では多重遺伝子族の進化について、多様性獲得に対する集団サイズの効果をコンピュータシミュレーションを用いて調べた。

研究成果

• [文献書誌] Suh, Choi: "Studies on the transposition rates of movable genetic elementsin a natural population of Drosophila melancgaster" Molecular Biology and Evolution. 12. 748-758 (1995)
• [文献書誌] Harada, K.: "Adaptive significauce of modifier mutations which accarred in mutation accumulation lines in Drosophila molanogaster" Heredity. 75. 589-598 (1995)
• [文献書誌] Tachida, H.: "Decay of linkage disequilibrium in a finite island model" Genetical Research. 64. 137-144 (1995)
• [文献書誌] Inomata, N.: "Evolution of the reeponse patterns to dietrry carbohydrates and the derelopmental Differentiation of pene expression of Alpha-Amylase in Drosophila" Journal of Molecular Evolution. 41. 1076-1084 (1995)
• [文献書誌] Tachida, H.: "Apopulation genetic stuoly of evolntion of SINbs II, Sequence evolution under the master copy model" Genetics. (Accepted). (1995)
• [文献書誌] Okuyama, E.: "Molecular evolution of the 5' flanking regions of the duplicated Amy genes in Drosophila melanogaster species group" Molecular Biology and Evolution. (in press). (1995)