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2018 年度 実績報告書

トゲウオ科魚類イトヨにおける季節性繁殖の平行的な喪失とその分子遺伝基盤

研究課題

研究課題/領域番号 16K07469
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

石川 麻乃  国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 助教 (20722101)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードTSHb2 / 日長応答性
研究実績の概要

(1)TSHb2の下垂体-性ホルモンフィードバックにおける機能の解析|これまでの研究から、短日条件下での海型の高いTSHb2発現量は、性成熟や成長、神経発生に対して多面的な機能を持つことが分かってきた。一般的に性成熟の制御において、下垂体から分泌される性腺刺激ホルモンと生殖腺から分泌される性ホルモンにはフィードバック機構があることが知られ、海型イトヨではそのフィードバックの方向が短日条件だと抑制的、長日条件だと促進的に切り替わることが知られていた。そこで、そのフィードバック機構におけるTSHb2の機能を調べるために、TSHb2ノックアウトとコントロールの下垂体を短日条件化で培養し、性ホルモンを投与して、性腺刺激ホルモンの発現量が変動するかどうか検証した。すると、TSHb2ノックアウトでは、性ホルモンの投与に対して性腺刺激ホルモンの発現量が上昇したのに対し、コントロールではその上昇が見られなかった。これは、短日条件下での高いTSHb2発現量が、性腺刺激ホルモンと性ホルモンの促進的なフィードバックを抑えることで、性成熟が起こらないように機能していることを示している。(2)日本集団を用いたTSHb2発現レベルに対する全ゲノムeQTL解析|これまでの研究で同定した日本集団の淡水型でTSHb2の日長応答性に寄与する19番染色体上の候補ゲノム領域中には36個の遺伝子が含まれていた。そこで、この中で候補遺伝子を絞り込むために、下垂体の1細胞RNAシークエンスとProvean解析を行った。その結果、 BICD1遺伝子が、下垂体でTSHb2と共発現し、且つ、有害である確率が高い候補遺伝子として同定された。(3)欧州集団のTSHb2上流配列の解析|公開されている欧州集団の海型、淡水型の全ゲノム配列を解析すると、TSHb2の上流配列は海型と淡水型で分化していなかった。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] A key metabolic gene for recurrent freshwater colonization and radiation in fishes2019

    • 著者名/発表者名
      Asano Ishikawa et al.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 印刷中 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phylogenomics reveals habitat-associated body shape divergence in Oryzias woworae species group (Teleostei: Adrianichthyidae)2018

    • 著者名/発表者名
      Mokodongan Daniel F.、Montenegro Javier、Mochida Koji、Fujimoto Shingo、Ishikawa Asano、Kakioka Ryo、Yong Lengxob、Mulis、Hadiaty Renny K.、Mandagi Ixchel F.、Masengi Kawilarang W.A.、Wachi Nakatada、Hashiguchi Yasuyuki、Kitano Jun、Yamahira Kazunori
    • 雑誌名

      Molecular Phylogenetics and Evolution

      巻: 118 ページ: 194~203

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.ympev.2017.10.005

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sex Differences in Recombination in Sticklebacks2018

    • 著者名/発表者名
      Sardell Jason M.、Cheng Changde、Dagilis Andrius J.、Ishikawa Asano、Kitano Jun、Peichel Catherine L.、Kirkpatrick Mark
    • 雑誌名

      G3:Genes|Genomes|Genetics

      巻: 8 ページ: 1971~1983

    • DOI

      https://doi.org/10.1534/g3.118.200166

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lateralized expression of left-right axis formation genes is shared by adult brains of lefty and righty scale-eating cichlids2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Yuichi、Ishikawa Asano、Oda Yoichi、Kitano Jun
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics

      巻: 28 ページ: 99~106

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.cbd.2018.07.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional divergence of a heterochromatin‐binding protein during stickleback speciation2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kohta、Ishikawa Asano、Toyoda Atsushi、Shigenobu Shuji、Fujiyama Asao、Kitano Jun
    • 雑誌名

      Molecular Ecology

      巻: 28 ページ: 1563~1578

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/mec.14841

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallel transcriptome evolution in stream threespine sticklebacks2018

    • 著者名/発表者名
      Kitano Jun、Ishikawa Asano、Kusakabe Makoto
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 61 ページ: 104~113

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/dgd.12576

    • 査読あり
  • [学会発表] The molecular genetic mechanisms of life history evolution in sticklebacks.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A. and Kitano J.
    • 学会等名
      JEB2019: Genome editing for comparative physiology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トゲウオから探る適応進化の分子遺伝機構2019

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      岡山大学昆虫学土曜セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] イトヨにおける季節性生活史の進化とその分子遺伝基盤2019

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      第66回日本生態学会
    • 招待講演
  • [学会発表] A key metabolic gene for stickleback freshwater colonization.2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A, and Kitano J.
    • 学会等名
      Stickleback 2018, Nineth International Conference on Stickleback Behavior and Evolution
    • 国際学会
  • [学会発表] Genetic mechanism underlying speciation and adaptation in stickleback2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A
    • 学会等名
      14th JGFoS symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular and genetic basis underlying freshwater colonization and adaptation in sticklebacks2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A.
    • 学会等名
      The 10th NIBB International practical course
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イトヨにおける季節性繁殖の収斂的進化とその分子遺伝基盤2018

    • 著者名/発表者名
      石川麻乃
    • 学会等名
      第20回日本進化学会大会
  • [学会発表] DHA合成能が担う新規環境への適応放散の遺伝基盤2018

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      京大生態研セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] A metabolic key innovation enabled freshwater colonization and radiation by marine stickleback fish2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A
    • 学会等名
      首都大バイオコンファレンス
    • 招待講演
  • [学会発表] イトヨの回遊パターンの多様性を生む遺伝基盤2018

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      生物の移動研究集会

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公開日: 2019-12-27  

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