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2010 年度 研究成果報告書

遺伝子重複による新規機能獲得遺伝子の同定

研究課題

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研究課題/領域番号 19681020
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 基礎ゲノム科学
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

印南 秀樹  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 准教授 (90444140)

研究期間 (年度) 2007 – 2010
キーワードゲノム / シロイヌナズナ / 分子進化 / 進化 / 遺伝子変換 / 遺伝子重複 / 酵母 / 集団遺伝学
研究概要

本研究課題では、遺伝子重複によって新しい遺伝子が創りだされる進化メカニズムをゲノムスケールで解明することにより、ゲノム進化とそれに伴う表現型進化を理解することを究極のゴールとする。ゲノムが遺伝子重複により新規機能遺伝子を獲得するときの、進化メカニズムの一般的法則を理解することにある。そして、その結果をもとに、新規機能遺伝子をゲノム中から探し出し、それらに対して集団遺伝及び分子進化解析を行うことにより、ゲノム進化のメカニズムの解明を目指す。平成19年度、20年度では、重複した遺伝子が集団中に固定していく過程などに関する集団遺伝の理論を確立した。つづいて、平成21年度、22年度では、その応用に重点を置いた。応用範囲は、ハエ、イネ、魚に及ぶ。さらに、新規機能獲得遺伝子を同定するアルゴリズムの試運転をハエと酵母を用いて行った。とくに魚類と酵母で新規の結果が得られた。これらについて、新規機能獲得の進化的解析を行った。それによると、新規機能獲得遺伝子は、多くの近縁種にも共通にみられ、獲得イベントがそれらの種分化よりも古く、その後それぞれの種の進化のプロセスで新規機能遺伝子が自然選択の力で守られてきたことを示唆する。このように、生物が進化する上で、遺伝子重複によって新規機能獲得遺伝子を獲得することが重要な役目をはたすことが確認出来た。そして、その痕跡はゲノム中にはっきり残っており、それは本研究で確立した理論によって効果的に検出できることが分った。

  • 研究成果

    (40件)

すべて 2011 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 学会発表 (14件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Neutral and non-neutral evolution of duplicated genes with gene conversion.2011

    • 著者名/発表者名
      Fawcett, J.A., H.Innan
    • 雑誌名

      Genes(belongs to the special issue "Gene Conversion in Duplicated Genes" edited by Innan H.) 2

      ページ: 191-209

  • [雑誌論文] The rate and tract length of gene conversion between duplicated genes.2011

    • 著者名/発表者名
      Mansai, S.P., Kado, T., H.Innan
    • 雑誌名

      Genes(belongs to the special issue "Gene Conversion in Duplicated Genes" edited by Innan H.) 2

      ページ: 313-331

  • [雑誌論文] Selection fine tunes the expression of microRNA target genes in Arabidopsis.2011

    • 著者名/発表者名
      Takuno, S., H.Innan
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol. in press

  • [雑誌論文] Natural selection on gene order in the genome re-organization process after whole genome duplication of yeast.2011

    • 著者名/発表者名
      Sugino, R.P., H.Innan
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol. in press

  • [雑誌論文] On the estimation of the insertion time of LTR retrotransposable elements.2010

    • 著者名/発表者名
      Kijima, T.E., H.Innan
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol. 27

      ページ: 896-904

  • [雑誌論文] The evolution of gene duplications: classifying and distinguishing between models.2010

    • 著者名/発表者名
      Innan, H., F.Kondrashov
    • 雑誌名

      Nat. Rev. Genet. 11

      ページ: 97-108

  • [雑誌論文] An explicit signature of balancing selection for color vision variation in New World Monkeys.2010

    • 著者名/発表者名
      Hiwatashi, T., Okabe, H.Tsutsui, T., Hiramatsu, C., Melin, A.D., Oota, H., Schaffner, C.M., Aureli, F., Fedigan, L.M., Innan, H., S.Kawamura
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol. 27

      ページ: 453-464

  • [雑誌論文] The power of the methods for detecting interlocus gene conversion.2010

    • 著者名/発表者名
      Mansai, S.P., H.Innan
    • 雑誌名

      Genetics 184

      ページ: 517-527

  • [雑誌論文] Recombination yet inefficient selection along the Drosophila melanogaster subgroup's fourth chromosome.2010

    • 著者名/発表者名
      Arguello, J.R., Zhang, Y., Kado, T., Fan, C., Zhao, R., Innan, H., Wang, W., Long, M.
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol. 27

      ページ: 848-861

  • [雑誌論文] Variations in Hd1 proteins, Hd3a promoters, and Ehd1 expression levels contribute to diversity of flowering time in cultivated rice.2009

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, Y., K.M.Teshima, S.Yokoi, H.Innan, K.Shimamoto
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106

      ページ: 4555-4560

  • [雑誌論文] Potential of fish opsin gene duplications to evolve new adaptive functions.2009

    • 著者名/発表者名
      Gojobori, J., H.Innan
    • 雑誌名

      Trends Genet. 25

      ページ: 198-202

  • [雑誌論文] mbs: modifying Hudson's ms software to generate samples of DNA sequences with a biallelic site under selection.2009

    • 著者名/発表者名
      Teshima, K.M., H.Innan
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics 10

      ページ: 166

  • [雑誌論文] Population genetic models of duplicated genes.2009

    • 著者名/発表者名
      Innan, H.
    • 雑誌名

      Genetica 137

      ページ: 19-37

  • [雑誌論文] Gene trees, species trees, and species networks.2009

    • 著者名/発表者名
      Nakhleh, L., D.Ruths, H.Innan
    • 雑誌名

      In "Meta-analysis and Combining Information in Genetics", edited by R.Guerra and D.Allison. Chapman & Hall

      ページ: 275-303

  • [雑誌論文] Selection to maintain paralogous amino acid differences under the pressure of gene conversion in the heat shock protein genes in yeast.2009

    • 著者名/発表者名
      Takuno, S., H.Innan
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol. 26

      ページ: 2655-2659

  • [雑誌論文] Evolution of complexity in miRNA mediated gene regulation systems.2008

    • 著者名/発表者名
      Takuno, S., H.Innan
    • 雑誌名

      Trends in Genet. 24

      ページ: 57-59

  • [雑誌論文] Inferring the process of human-chimpanzee speciation.2008

    • 著者名/発表者名
      Takahasi, K., H.Innan
    • 雑誌名

      Encyclopedia of Life Sciences.

  • [雑誌論文] Neofunctionalization of duplicated genes under the pressure of gene conversion.2008

    • 著者名/発表者名
      Teshima, KM., H.Innan
    • 雑誌名

      Genetics 178

      ページ: 1385-1398

  • [雑誌論文] Non-independent domestication of the two rice subspecies Oryza sativa subsp. indica and subsp. japonica, demonstrated by multilocus microsatellites.2008

    • 著者名/発表者名
      Gao, L.-z., H.Innan
    • 雑誌名

      Genetics 179

      ページ: 965-976

  • [雑誌論文] Efficient inference of bacterial strain tree from genome-scale multi-locus data.2008

    • 著者名/発表者名
      Than, C., R.Sugino, H.Innan, L.Nakhleh
    • 雑誌名

      Bioinformatics 24

      ページ: i123-i131

  • [雑誌論文] The direction of linkage disequilibrium : a new measure based on ancestral-derived status of segregating alleles.2008

    • 著者名/発表者名
      Takahasi, K.R., H.Innan
    • 雑誌名

      Genetics 179

      ページ: 1705-1712

  • [雑誌論文] Detecting local adaptation using the joint sampling of polymorphism data in the parental and derived populations.2008

    • 著者名/発表者名
      Innan, H., Y.Kim
    • 雑誌名

      Genetics 179

      ページ: 1713-1720

  • [雑誌論文] The Evolutionary Rate of Duplicated Genes under Concerted Evolution.2008

    • 著者名/発表者名
      Mano, S., H.Innan
    • 雑誌名

      Genetics 180

      ページ: 493-505

  • [雑誌論文] Preservation of a pseudogene by gene conversion and diversifying selection.2008

    • 著者名/発表者名
      Takuno, S., T.Nishio, Y.Satta, H.Innan
    • 雑誌名

      Genetics 180

      ページ: 517-531

  • [雑誌論文] Duplication and gene conversion in the Drosophila melanogaster genome.2008

    • 著者名/発表者名
      Osada, N., H.Innan
    • 雑誌名

      PLoS Genet. 4

      ページ: e1000305

  • [学会発表] 交叉と遺伝子変換による組換え率の推定法, 伝子変換の検出方法の比較2009

    • 著者名/発表者名
      角友之、印南秀樹
    • 学会等名
      遺伝学会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] 遺伝子変換の検出方法の比較2009

    • 著者名/発表者名
      萬歳明香、印南秀樹
    • 学会等名
      遺伝学会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2009-09-18
  • [学会発表] 自然選択の影響をうけたDNA配列を生成するCoalescentシミュレーションプログラムの開発2009

    • 著者名/発表者名
      手島康介、印南秀樹
    • 学会等名
      遺伝学会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] 硬骨魚におけるオプシン遺伝子の重複とその適応的役割2009

    • 著者名/発表者名
      五條堀淳、印南秀樹
    • 学会等名
      遺伝学会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] LTR レトロトランスポゾンの転移時期の推定に対する遺 伝子変換の影響2009

    • 著者名/発表者名
      木島隆之、印南秀樹
    • 学会等名
      遺伝学会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] Detecting gene conversion between duplicated genes2009

    • 著者名/発表者名
      Innan H.
    • 学会等名
      PAG 2009
    • 年月日
      2009-01-10
  • [学会発表] 相互作用のあるときの2遺伝子座モデルとその応用2008

    • 著者名/発表者名
      印南秀樹
    • 学会等名
      遺伝学会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2008-09-04
  • [学会発表] Coevolution of duplicated genes2008

    • 著者名/発表者名
      Innan H.
    • 学会等名
      BGRS
    • 年月日
      2008-06-25
  • [学会発表] Signature of neofunctionalization of duplicated genes under the pressure of gene conversion2008

    • 著者名/発表者名
      Innan, H., K. Teshima, N. Osada
    • 学会等名
      SMBE
    • 年月日
      2008-06-06
  • [学会発表] No genetic evidence for complex speciation of humans and chimpanzees2008

    • 著者名/発表者名
      Yamamichi, M., Innan H.
    • 学会等名
      SMBE
    • 年月日
      2008-06-06
  • [学会発表] 重複遺伝子の共進化2007

    • 著者名/発表者名
      印南秀樹
    • 学会等名
      染色体学会
    • 発表場所
      総合研究大学院大学
    • 年月日
      2007-11-27
  • [学会発表] 連鎖不平衡の方向性2007

    • 著者名/発表者名
      印南秀樹、高橋亮
    • 学会等名
      遺伝学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] 協調進化する多重遺伝子族の進化速度2007

    • 著者名/発表者名
      間野修平, 印南秀樹
    • 学会等名
      遺伝学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] 重複遺伝子における多様化選択と遺伝子変換の関係2007

    • 著者名/発表者名
      宅野将平, 西尾剛, 印南秀樹
    • 学会等名
      遺伝学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2007-09-20
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://www.sendou.soken.ac.jp/esb/innan/InnanLab/

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公開日: 2012-02-13   更新日: 2016-04-21  

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