| 研究課題/領域番号 |
16K21559
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
進化生物学
発生生物学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 (2018)
沖縄科学技術大学院大学 (2016-2017) |
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研究代表者 |
安岡 有理 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (70724954)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 発生 / 進化 / ゲノム / 遺伝子重複 / 転写因子 / 遺伝子発現制御 / 機能分化 |
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| 研究成果の概要 |
脊索形成のマスター遺伝子であるBrachyuryの遺伝子レパートリー・初期胚における発現様式・発現制御機構・分子機能について、パラログ間での機能分化に着目した比較解析を行った。その結果、脊椎動物共通祖先における2回の全ゲノム重複によって生じたBrachyuryパラログBra・Ntl・Tbx19のうち、Ntlは繰り返し様々な系統で独立に喪失しており、その理由を初期胚における冗長的な発現に見出した。パラログ間の機能分化をもたらした発現制御機構を明らかにすると同時に、脊索での発現を失ったパラログも一定のコンピテンスを備えていることを見出した。これらの結果から重複遺伝子進化の一般原則を導き出した。
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| 自由記述の分野 |
進化発生学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
特定の遺伝子の数が増加する遺伝子重複は、生命進化の大きな原動力の一つと考えられている。重複した遺伝子群は、祖先的な機能を維持しながら、新規機能の獲得や役割分担を経て、より複雑な仕組みを作り上げる。一方で、遺伝子重複は時に生命維持のバランスを崩すことにもつながり、疾患の原因となることもある。
本研究は脊索という我々脊椎動物の初期発生過程に不可欠な組織の形成を担うBrachyury遺伝子の重複遺伝子群の成り立ちや役割を、様々な動物間で比較することで、重複遺伝子の進化原理に迫った。Brachyury遺伝子の重複や変異が原因の一つとなるヒト悪性腫瘍（脊索腫）の理解にもつながる画期的な成果である。
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