メダカゲノム情報にもとづく脊椎動物染色体再編の比較ゲノム解析

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17018016
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 堀 寛 名古屋大学, 大学院理学研究科, 教授 (60116663)
• 研究分担者: 三谷 啓志 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (70181922) ; 佐々木 貴史 慶応大学, 医学部, 助手 (70306843) ; 金森 章 名古屋大学, 大学院理学研究科, 助手 (40324389)
• キーワード: メダカ / ゲノム / 染色体再編 / 比較ゲノム / BACライブラリー

研究概要

この研究課題では、先の特定研究(ゲノムC)で明らかにされたメダカWGS(wole genome shotgun sequencing)による全ゲノム概要配列の情報を有効利用し、それを基盤にして、魚を中心にした脊椎動物染色体再編の比較ゲノム解析を行うこと、さらにメダカが脊椎動物のモデル動物の一つとして、マウス同様にヒトの遺伝病のモデルとなりうることを多くのメダカ突然変異体を解析することで証明すること、を目的としている。
昨年度においては、分担者である佐々木によって、当初の計画どうり、メダカ染色体連鎖群22番については、メダカWGSを用い、さちにBACクローンの整列を行い、その約20Mbを配列決定した。これによって同染色体のセントロメア、テロメア、ギャップ領域を除く全長の95%をカバーする配列が得られた。これは国際学会で発表され、さらに論文としてまとめられた。
またフグゲノムとメダカゲノムのゲノムサイズはフグが400Mb、メダカがその倍量の800Mbと大きく異なることが知られている。今回メダカとフグの22番染色体の相同領域1MbをフグWGSの利用により同定した。この両者のゲノムサイズの相違が1Mbの比較から広範なindelの挿入欠損であることが判明した。またそのindelの分類同定がなされた(Imai et al.in press 2007)。
変異体の解析ではアルビノ変異体や色素胞欠損株の解析がなされた。また魚類特有の利尿ホルモンやグアニリルシクラーゼ遺伝子、hox遺伝子についての分子進化研究が行われた。

研究成果

• [雑誌論文] Duplicated Abd-B class genes in medaka hoxAa and hoxAb clusters exhibit differential expression patterns in pectoral fin buds (2007)
  • 著者名/発表者名: Takamatsu N, Kurosawa G, Tanaka M, Takahashi M, Inokuma R, Kanamori A, Hori H
  • 雑誌名: Development, Genes and Evolution (in press)
• [雑誌論文] The genome size evolution of medaka (Oryzias latipes) and fugu (Takifrubripes). (2007)
  • 著者名/発表者名: Imai S, Sasaki T, Shimizu A, Asakawa S, Hori H, Shimizu N
  • 雑誌名: Genes and Genetic Systems (in press)
• [雑誌論文] Mutant analyses reveal different functions of fgfri in medaka and zebrafish despite conserved ligand-receptor relationships (2007)
  • 著者名/発表者名: Yokoi H, Shimada A, Carl M, Takashima S, Kobayashi D, Takanori Narita, Tomoko Jindo, Tetsuaki kimura, Tadao Kitagawa, Takahiro Kage, Astushi Sawada, Kiyoshi Naruse, Syuichi Asakawa, Nobuyoshi Shimizu, Hiroshi Mitani, Akihiro Shima, Makiko Tsutsumi, Hiroshi Hori, Joachim Wittbrodt, Yumiko Saga, Yuji Ishikawa, Kazuo Araki, Hiroyuki Takeda H
  • 雑誌名: Dev. Biol. (in press)
• [雑誌論文] Comparative Genomics of Medaka and Fugu. Proceedings for TODAI International Symposium of Functional Genomics of Pufferfish-Recent Advances and Perspective-. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shimizu N, Sasaki T, Asakawa S, Shimizu A, Ishikawa SK, Imai S, Murayama Y, Himmelbauer H, Mitani M, Furutani-Seiki M, Kondoh H, Schartl M, Nonaka M, Takeda H, Hori H, Shima A
  • 雑誌名: Comp. Biochem. Physiol. (in press)
• [雑誌論文] The DNA sequence of medaka chromosome LG22. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T, Shimizu A, Ishikawa SK, Imai S, Asakawa S, Murayama Y, Khorasani MZ, Mitani H, Furutani-Seiki M, Kondoh H, Nanda I, Schmid M, Schartl M, Nonaka M, Takeda H, Hori H, Himmelbauer H, Shima A, Shimizu N
  • 雑誌名: Genomics 89(1) ページ: 124-133
• [雑誌論文] Organization and structure of hox gene loci in medaka genome and comparison with those of pufferfish and zebrafish genomes. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa G, Takamatsu N, Takahashi M, Sumitomo M, Sanaka E, Yamada K, Nishi K, Matsuda M, Asakawa S, Ishiguro K, KurosawaY, Shimizu N, Kohara Y, Hori H
  • 雑誌名: Gene 370 ページ: 75-82
• [雑誌論文] Color reversion of the albino medaka fish associated with spontaneous somatic excision of the Tol-1 transposable element from the tyrosinase gene. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi M, Imai S, Kyono-Hamaguchi Y, Hamaguchi S, Koga A, Hori H
  • 雑誌名: Pigment Cell Res. 19(3) ページ: 243-247
• [雑誌論文] Comparative Genomics of Medaka and Fugu. Proceedings for TODAI International Symposium of Functional Genomics of Pufferfish-Recent Advances and Perspective. (2006)
  • 著者名/発表者名: Shimizu N, Sasaki T, Asakawa S, Shimizu A, Ishikawa SK, Imai S, Murayama Y, Himmelbauer H, Mitani M, Furutani-Seiki M, Kondoh H, Schartl M, Nonaka M, Takeda H, Hori H, Shima A
  • 雑誌名: Comp. Biochem. Physiol (in press)
• [雑誌論文] Functional characterization of visual opsin repertoire in Medaka (Oryzias latipes) (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Y, Fukamachi S, Mitani H, Kawamura S
  • 雑誌名: Gene (in press)
• [雑誌論文] Temperature-dependent growth rates and gene expression patterns of various medaka Oryzias latipes cell lines derived from different populations. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hirayama M, Mitani H, Watabe S
  • 雑誌名: J. Comp. Physiol. B (in press)
• [雑誌論文] Medaka double mutants for color mtertere ana leucophore tree : charactenzation of the xanthophore-somatolactin relationship using the leucophore tree gene. (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukamachi S, Wakamatsu Y, Mitani H
  • 雑誌名: Dev.Genes Evol. (in press)
• [雑誌論文] Reduced expression of vps11 causes less pigmentation in medaka, Oryzias latipes (2006)
  • 著者名/発表者名: Yu JF, Fukamachi S, Mitani H, Hori H, Kanamori A
  • 雑誌名: Pigment Cell Res. 19(6) ページ: 628-634
• [雑誌論文] Genomic organization of the sex-determining and adjacent regions of the sex chromosomes of medaka. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kondo M, Hornung U, Nanda I, Imai S, Sasaki T, Shimizu A, Asakawa S, Hori H, Schmid M, Shimizu N, Schartl M
  • 雑誌名: Genome Res. 16(7) ページ: 815-826
• [雑誌論文] Targeted reduction of the DNA methylation level with 5-azacytidine promotes excision of the medaka fish Tol2 transposable element. (2006)
  • 著者名/発表者名: Iida A, Shimada A, Shima A, Takamatsu N, Hori H, Takeuchi K, Koga A
  • 雑誌名: Genet. Res. 87(3) ページ: 187-193
• [雑誌論文] Structural components of the synaptonemal complex, SCP1 and SCP3, in the medaka fish Oryzias latipes. (2006)
  • 著者名/発表者名: Iwai T, Yoshii A, Yokota T, Sakai C, Hori H, Kanamori A, Yamashita M
  • 雑誌名: Exp. Cell Res. 312(13) ページ: 2528-2537
• [雑誌論文] Methyltestosterone efficiently induces male development in the self-fertilizing hermaphrodite fish, Kryptolebias marmoratus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kanamori A, Yamamura A, Koshiba S, Lee JS, Orlando EF, Hori H
  • 雑誌名: Genesis 44(10) ページ: 495-503
• [雑誌論文] Vertebrate DNA transposon as a natural mutator : the medaka fish lol2 element contributes to genetic variation without recognizable traces. (2006)
  • 著者名/発表者名: Koga A, lida A, Hori H, Shimada A, Shima A
  • 雑誌名: Mol. Biol. Evol. 23(7) ページ: 1414-1419
• [雑誌論文] Medaka unextended-fin mutants suggest a role for Hoxb8a in cell migration and osteoblast differentiation during appendage formation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi S, Nakatani Y, Takamatsu N, Hori R, Kawakami A, Inohaya K, Kudo A
  • 雑誌名: Dev. Biol. : 426-38 293(2) ページ: 426-438