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2017 年度 実績報告書

同型・異型配偶境界生物間の遺伝子発現プロファイル比較で解く雌雄性出現の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 16H06734
研究機関京都大学

研究代表者

浜地 貴志  京都大学, 理学研究科, 特定研究員 (10784556)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
キーワード異型配偶 / 同型配偶 / 卵生殖 / クラミドモナス / ボルボックス / 進化 / 転写因子 / トランスクリプトーム
研究実績の概要

現在、地球上で繁栄している真核生物の中でも、高度に多様化している陸上植物と後生動物の双方ともに共通して、雌雄の配偶子サイズと運動能力に顕著な差の認められる「卵生殖」を行う。これら卵生殖は、祖先的で両性の配偶子サイズと運動能力に差のない同型配偶の生物群のなかから、両系統で独立に出現していることから、卵生殖は多様性をもたらす原動力の候補として進化生物学の大問題の一つとして大きな興味を持たれている。しかしながら両系統ともにその卵生殖の獲得時期は古く、祖先的形質を残した近縁な姉妹群が現存しておらず、分子生物学的な比較解析が不可能である。
祖先型の同型配偶の中から派生的な異型配偶が出現した過程が全真核生物の系統のうちで唯一現 存している、ボルボックス系列緑藻での有性生殖の進化生物学的研究を背景として、同型配偶生物と異型配偶生物のの栄養生殖と有性生殖の間で遺伝子発現プロファイルを比較することにより、雌雄性の進化の 直接の原因となった遺伝子(群)を特定し、分子遺伝学的手法で検証することを目的として研究を進めた。具体的には、本研究ではこれを解明するために性特異的発現遺伝子の機能解析については、現在までに既に公表されているクラミドモナス配偶子特異的遺伝子発現プロファイル(Joo, Nishimura, et al 2017 Plant Physiol )をベースとして、クラミドモナスにおけるゲノム編集手法(Greiner et al 2017 Plant Cell )の応用による遺伝子破壊を進め、その配偶子分化における寄与の検証を試みた。また同時に、クラミドモナスにおける性決定転写因子MIDの相互作用因子を探索するために現在、酵母ツーハイブリッド法を応用した相互作用解析を進めた。

現在までの達成度 (段落)

平成29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

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件)

  • [国際共同研究] ウェスタンオンタリオ大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      ウェスタンオンタリオ大学
  • [雑誌論文] Exploring the limits and causes of plastid genome expansion in volvocine green algae.2018

    • 著者名/発表者名
      Gaouda H, Hamaji T, Yamamoto K, Kawai-Toyooka H, Suzuki M, Noguchi H, Minakuchi Y, Toyoda A, Fujiyama A, Nozaki H, Smith DR
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 10 ページ: 2248-2254

    • DOI

      10.1093/gbe/evy175

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ゲノム編集の時代における「緑の酵母」クラミドモナスの復権.2018

    • 著者名/発表者名
      浜地貴志, 西村芳樹
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 96 ページ: 475

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of a clonal culture of unicellular conjugating algae.2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuchikane Y, Hamaji T, Ota K, Kato S
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments: JoVE

      巻: 137 ページ: e57761

    • DOI

      10.3791/57761

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Volvox属Merrillosphaera節における性染色体領域の拡大2019

    • 著者名/発表者名
      山本荷葉子, 浜地貴志, 豊岡博子, 野口英樹, 水口洋平, 豊田敦, 野崎久義
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回大会(京都)
  • [学会発表] 葉緑体核様体のかたちを司るDNAリガーゼの同定2019

    • 著者名/発表者名
      西村芳樹,小林優介,浜地貴志,鹿内利治
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会(名古屋)
  • [学会発表] 雌雄異株種・同株種ボルボックスの性染色体領域・相同領域における比較ゲノム解析2018

    • 著者名/発表者名
      山本荷葉子, 浜地貴志, 豊岡博子, 新垣陽子, 野口英樹, 豊田敦, 水口洋平, 野崎久義
    • 学会等名
      日本植物学会大会第82回大会(広島)
  • [学会発表] 母性遺伝メカニズムの解明に向けたクラミドモナス有性生殖のゲノム編集アプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      浜地貴志, 山岡尚平, 鹿内利治, 西村芳樹
    • 学会等名
      日本植物学会大会第82回大会(広島)
  • [学会発表] ボルボックス系列異型配偶ユードリナにおける配偶子誘導要因の解析2018

    • 著者名/発表者名
      豊岡博子, 豊岡博子, 浜地貴志, 西村芳樹, 宮城島進也, 箕浦高子, 野崎久義
    • 学会等名
      日本植物学会大会第82回大会(広島)
  • [学会発表] 葉緑体核様体ネットワークの動態制御機構2018

    • 著者名/発表者名
      西村芳樹, 浜地貴志, 小林優介, 鹿内利治
    • 学会等名
      日本植物学会大会第82回大会(広島)

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公開日: 2019-12-27  

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