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2021 年度 実施状況報告書

アノールトカゲを用いた温度ニッチシフトの進化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0184
研究機関東北大学

研究代表者

河田 雅圭  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90204734)

研究分担者 赤司 寛志  東京理科大学, 先進工学部生命システム工学科, 研究員 (00808644)
牧野 能士  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20443442)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2023-03-31
キーワードアノールトカゲ / 温度適応
研究実績の概要

本年度は、キューバ自然史博物館のLuis Cadiz博士らと共同で、6種のキューバアノールトカゲにおいて決定した全ゲノム配列を用いて、温度適応に関わるゲノムの特徴の解析を行った。ゲノム内容をアメリカ本土のアノールトカゲのものと比較し、アノールトカゲの多様化の過程で出現・蓄積された遺伝的変異を推定した。遺伝子重複解析の結果、重複する遺伝子の割合が高温開環境と相関している可能性が示唆された。さらに、過去の有効人口を推定した結果、それぞれの種の人口規模がキューバの地史に影響された可能性が示唆された。また、これまでの研究で、TRPA1が温度感知に関与しており、Anolis allogus TRPA1の活性化温度はA. homolechisやA. sagreiよりも低いことを明らかにした。そこで、Georgia大学のMenke博士と共同で、TRPA1のCRISPR/Cas9による遺伝子編集実験の計画を検討した。またTRPA1と行動的熱感受性の関係の一般性を調べるため、TRPA1と行動的熱反応に関するメタ解析を行ったところ、多様な外温動物種で一貫した関係が見られた。このような温度感受性の違いは、トカゲの生息地の分化に重要な役割を果たすと考えられるが、生息地の分化に関わる分子基盤は不明であった。そこで、Tulane大学のGunderson博士との共同で、これまで行ったキューバのアノールトカゲに加えて、プエルトリコのアノールトカゲ(A. cristatellusとA. krugi)でRNA-seqを行い、温度感受性遺伝子を解析した。後者2種は、A. allogusと同様に比較的涼しい場所に生息している。その結果、860個の遺伝子の発現レベルが種間で有意に異なることが示され、6個の遺伝子が特に発現変動遺伝子として重要であると検出された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

キューバのアノールトカゲの解析は順調であるが、Georgia大学で実施する予定の遺伝子編集実験はコロナウィルス感染症のため、分担者赤司の渡米ができず、計画が遅れている

今後の研究の推進方策

2023年度も国外出張が可能性が不透明であるため、、国外の研究者とメールやzoomで密接な連絡をとりながら、遺伝子編集の実験を日本でソメワケササクレヤモリを使って、アメリカでのA.sagreiでの実験とともに、実験を進めていく

次年度使用額が生じた理由

2021年度も、コロナウィルスのため国外に出張することができなかったため、使用額が減少した。国外に行けない分を、海外共同研究者とzoomで親密に連絡をとり、共同研究を進めていく予定である

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] キューバ自然史博物館(キューバ)

    • 国名
      キューバ
    • 外国機関名
      キューバ自然史博物館
  • [国際共同研究] University of Georgia/Tulane University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Georgia/Tulane University
  • [雑誌論文] Thermal Sensitivity of Heat Sensor TRPA1 Correlates With Temperatures Inducing Heat Avoidance Behavior in Terrestrial Ectotherms2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Akashi
    • 雑誌名

      frontiers in Ecology and Evolution

      巻: 10 ページ: 583837

    • DOI

      10.3389/fevo.2021.583837

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] etection and comparison of codon bias in eight Anolis species2021

    • 著者名/発表者名
      Fuku Sakamoto, Shunsuke Kanamori, Luis M. Diaz, Antonio Cadiz, Yuu Ishii, Takuro Nakayama, Katsushi Yamaguchi, Shuji Shigenobu, and Masakado Kawata
    • 学会等名
      The 2nd AsiaEvo Conference
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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