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2020 年度 実施状況報告書

ハイギョとサメ、ヌタウナギの染色体からマイクロ染色体の起源を探る

研究課題

研究課題/領域番号 17K07511
研究機関東京大学

研究代表者

宇野 好宣  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (60609717)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワードFISH / 脊椎動物 / 染色体 / 核型進化 / マイクロ染色体 / イヌザメ
研究実績の概要

昨年度と同様に、イヌザメを含む軟骨魚類種4種において培養細胞を作出し得られた細胞から染色体標本を作製することで、詳細な核型解析を行った。その結果、テンジクザメやイヌザメは多数のマイクロ染色体を含まない核型をもつことが明らかになったが、2種の雄個体のみで最も小さい1本のマイクロ染色体が観察され、この染色体がY染色体である可能性が示唆された。これを立証するため、雄雌3個体以上での核型解析を行った。その結果、この小型マイクロ染色体は2種ともに雌個体では観察されない一方、すべての雄個体では観察された。さらに、マイクロディセクションによりイヌザメの小型マイクロ染色体特異的DNAを単離し、FISHによる染色体マッピングを行った。その結果、作製したほとんどのDNAプローブでは小型マイクロ染色体のみにFISHシグナルが検出され、一部のDNAプローブではそれぞれ1本の小型マイクロ染色体と中型の染色体短腕にシグナルが観察された。後者のDNAプローブでは雌個体でも2本の中型染色体にシグナルが観察されたことから、この小型マイクロ染色体はテンジクザメやイヌザメではY染色体であり、この2種は哺乳類と同様にXX/XY性染色体を持つことが明らかになった。哺乳類のほとんどの種やメダカなど真骨魚類の多くの種もXX/XY性染色体をもつが、後者のY染色体は矮小化しておらずX染色体とDNA配列も非常に類似している。しかし今回のサメ2種では哺乳類と同様に、X染色体と比較してY染色体の大きさが非常に小さいことから、哺乳類のX染色体と同様に遺伝子量補償機構がこのサメ2種でも働いている可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定どおり、FISH法を用いたイヌザメの染色体マッピングに着手している。以上のことから、概ね計画どおりに進行している。

今後の研究の推進方策

引き続き、イヌザメにおける染色体解析を行うとともに、ハイギョを用いた解析を行い、この種における染色体標本作製方法の確立を行うことで、ハイギョの遺伝連鎖群やゲノム染色体構造を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

次年度以降に中心に行うハイギョの実験方法の確立のための条件検討の予備実験が多く必要であると考えられるため、あえて今年度の支出を抑えて次年度の使用額を生じるようにした。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

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

  • [雑誌論文] Cell culture-based karyotyping of orectolobiform sharks for chromosome-scale genome analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Uno, Ryo Nozu, Itsuki Kiyatake, Nobuyuki Higashiguchi, Shuji Sodeyama, Kiyomi Murakumo, Keiichi Sato, Shigehiro Kuraku
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3 ページ: 652

    • DOI

      10.1038/s42003-020-01373-7

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 全ゲノム解読における染色体解析の位置づけ:両生類や軟骨魚類から脊椎動物のゲノム・染色体進化をさぐる2020

    • 著者名/発表者名
      宇野 好宣
    • 学会等名
      日本遺伝子学会第92回大会

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公開日: 2021-12-27  

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