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2019 年度 研究成果報告書

線虫近縁種間のゲノム比較およびゲノム改変による遺伝子回路リワイヤリング過程の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 17KT0013
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 構成的システム生物学
研究機関東北大学

研究代表者

杉本 亜砂子  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (80281715)

研究分担者 菊地 泰生  宮崎大学, 医学部, 准教授 (20353659)
研究期間 (年度) 2017-07-18 – 2020-03-31
キーワード遺伝子回路 / ゲノム進化 / 線虫 / 細胞極性 / 生殖顆粒
研究成果の概要

本研究では、3種の線虫(C. elegans, C. inopinata, P. pacificus)を用い、比較ゲノムと遺伝子機能解析を統合的に用いることによって、細胞極性確立と生殖顆粒形成過程における遺伝子回路リワイヤリングの解析を行った。その結果、重要遺伝子の喪失や獲得により、近縁種であっても予想以上に遺伝子回路のリワイヤリングが起きていることが明らかになった。とくに細胞極性確立については、P. pacificus受精卵においてはアクチン凝集体に紡錘体微小管が引き寄せられることにより非対称分裂が引き起こされるというC. elegansには見られない新たな現象を見出した。

自由記述の分野

発生生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物が進化する過程では、生命現象を制御する遺伝子回路の変化が重要だと考えられているが、そのプロセスについては十分な理解が進んでいない。本研究では、3種の近縁の線虫種のゲノム比較と遺伝子操作により、遺伝子の喪失や獲得により個体発生の素過程が予想以上に急激に変化し得ることを明らかにした。これは生物進化プロセスの遺伝子レベルでの理解に貢献する成果である。

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公開日: 2021-02-19  

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