新種の出現：種分化と大進化の分子機構

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21227002
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物多様性・分類
• 研究機関: 公益財団法人国際科学振興財団 (2013); 東京工業大学 (2009-2012)
• 研究代表者: 岡田 典弘 公益財団法人国際科学振興財団, その他部局等, 主席研究員 (60132982)
• 研究分担者: 二階堂 雅人 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教 (70432010) ; 西原 秀典 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教 (10450727) ; 梶川 正樹 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 講師 (90361766) ; 寺井 洋平 総合研究大学院大学, 助教 (30432016)
• 研究期間 (年度): 2009-05-11 – 2014-03-31
• キーワード: 生物多様性 / 進化

研究概要

本研究では、ビクトリア湖産シクリッドに注目した種分化・種形成に関わる遺伝領域の探索、および哺乳類の脳などの特異的な形態獲得に関与したシス制御配列の進化機構の研究をおこなった。シクリッドに関しては、性決定機構や嗅覚受容体遺伝子の多様化、光受容体遺伝子と体色の間の相関関係を明らかにし、また異種間交雑種を用いた連鎖群解析により性決定候補領域の特定に成功した。哺乳類に関しては、間脳や脳梁などの形態形成に関与するAmnSINE1由来エンハンサーに関して、その分子メカニズムと獲得過程を明らかにすることができた。本研究で明らかになった生物進化の分子機構は、多くの生物種において普遍的なものであると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Multiple episodic evolution events in V1R receptor genes of East-Africancichlids (2014)
  • 著者名/発表者名: Nikaido M, Ota T, Hirata T, Satta Y, Saito Y, Aibara M, Mzighani SI, Hagino-Yamagishi K, Sturmbauer C, Okada N
  • 雑誌名: Genome Biol 巻: Evol (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coelacanth genomes reveal signatures for evolutionary transition from water to land (2013)
  • 著者名/発表者名: Nikaido M(27 co-authors)
  • 雑誌名: Genome Res 巻: 23 ページ: 1740-1748
  • DOI: 10.1101/gr.158105.113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lineage specifice xpansion of V2R receptor (OlfC) genes in cichlids may contribute to diversification in amino acid detection (2013)
  • 著者名/発表者名: Nikaido M, Suzuki H, Toyoda A, FujiyamaA, Hagino-Yamagishi K, Kocher TD, Carleton KL, Okada N
  • 雑誌名: Genome Biol 巻: Evol.5 ページ: 711-722
  • DOI: 10.1093/gbe/evt041
  • 査読あり
• [雑誌論文] A SINE-Derived Element Constitutes a Unique Modular Enhancer for Mammalian Diencephalic Fgf8 (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi A, Kobayashi N, Suzuki-Hirano A, Nishihara H, Sasaki T, Hirakawa M, Sumiyama K, Shimogori T, Okada N
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 7 ページ: e43785
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0043785
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between nuptial colors and visual sensitivities tuned by opsins leads to species richness in sympatric Lake Victoria cichlid fishes (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyagi R, Terai Y, Aibara M, Sugawara T, Imai H, Tachida H, Mzighani SI, Okitsu T, Wada A, Okada N
  • 雑誌名: Mol Biol Evol 巻: 29 ページ: 3281-96
  • DOI: 10.1093/molbev/mss139
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Mammalian Conserved Element Derived from SINE Displays Enhancer Properties Recapitulating Satb2 Expression in Early-Born Callosal Projection Neurons (2011)
  • 著者名/発表者名: Tashiro K, Teissier A, Kobayashi N, Nakanishi A, Sasaki T, Yan K, Tarabykin V, Vigier L, Sumiyama K, Hirakawa M, Nishihara H, Pierani A, Okada N
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6(12) ページ: e28497
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0028497
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetically distinct coelacanth population off the northern Tanzanian coast (2011)
  • 著者名/発表者名: Nikaido M, Sasaki T, Emerson JJ, Aibara M, Mzighani SI, Budeba YL, Ngatunga BP, Iwata M, Abe Y, Li WH, Okada N
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 108 ページ: 18009-13
  • DOI: 10.1073/pnas.1115675108
  • 査読あり
• [雑誌論文] B chromosomes have a functional effect on female sex determination in lake victoria cichlid fishes (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshida K, Terai Y, Mizoiri S, Aibara M, Nishihara H, Watanabe M, Kuroiwa A, Hirai H, Hirai Y, Matsuda Y, Okada N
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 7(8) ページ: e1002203
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1002203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reverse evolution in RH1 for adaptation of cichlids to water depth in Lake Tanganyika (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagai H, Terai Y, Sugawara T, Imai H, Nishihara H, Hori M, Okada N
  • 雑誌名: Mol Biol Evol 巻: 28 ページ: 1769-76
  • DOI: 10.1093/molbev/msq344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emergence of mammals by emergency : exaptation (2010)
  • 著者名/発表者名: Okada N, Sasaki T, Shimogori T, Nishihara H
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 15(8) ページ: 801-12
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2010.01429.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertebrate Rhodopsin Adaptation to Dim Light via Rapid Meta-II Intermediate Formation (2010)
  • 著者名/発表者名: Sugawara T, Imai H, Nikaido M, Imamoto Y, Okada N
  • 雑誌名: Mol Biol Evol 巻: 27(3) ページ: 506-19
  • DOI: 10.1093/molbev/msp252
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic Variation and Demographic History of the Laparogramma Cichlid Species Group of Lake Victoria-An Analysis Based on SINEs and Mitochondrial DNA (2010)
  • 著者名/発表者名: Mzighani SI, Nikaido M, Takeda M, Seehausen O, Budeba YL, Ngatunga BP, Katunzi EFB, Aibara M, Mizoiri S, Sato T, Tachida H, Okada N
  • 雑誌名: Gene 巻: 450 ページ: 39-47
  • DOI: 10.1016/j.gene.2009.10.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic evidence that the non-homologous end-joining repair pathway is involved in LINE retrotransposition (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki J, Yamaguchi K, Kajikawa M, Ichiyanagi K, Adachi N, Koyama H, Takeda S, Okada N
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 5 ページ: e1000461
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1000461
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retroposon analysis and recent geological data suggest near-simultaneous divergence of the three superorders of mammals (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishihara H, Maruyama S, Okada N
  • 雑誌名: Proc NatlAcad Sci USA 巻: 106(13) ページ: 5235-40
  • DOI: 10.1073/pnas.0809297106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization and evolutionary landscape of AmnSINE1 in Amniota genomes (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirakawa M, Nishihara H, Kanehisa M, Okada N
  • 雑誌名: Gene Jul 15 巻: 441(1-2) ページ: 100-10
  • DOI: 10.1016/j.gene.2008.12.009
  • 査読あり
• [学会発表] Exaptation by Emergency Hypothesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Norihiro Okada
  • 学会等名: 63rd FUJIHARA SEMINAR -- A new horizon of retroposon research
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2012-08-03
• [学会発表] Mammalian exaptation burst (2012)
  • 著者名/発表者名: Norihiro Okada
  • 学会等名: Genomic Impact of Eukaryotic Transposable Elements
  • 発表場所: アシロマ
  • 年月日: 2012-02-25
  • 招待講演
• [学会発表] Speciation by Sensory Drive : its Generality in Cichlids of Lake Victoria (2011)
  • 著者名/発表者名: Norihiro Okada
  • 学会等名: Molecular Evolution in the Genomic Era
  • 発表場所: ローマ
  • 年月日: 2011-09-30
  • 招待講演
• [学会発表] SINE Exaptation Reprogramming the Mammalian Brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Norihiro Okada
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences
  • 発表場所: アメリカ
  • 年月日: 2011-08-11
  • 招待講演
• [図書] シクリッドの視覚の適応と種分化 : 現代の生態学9巻「淡水生態学のフロンティア」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺井洋平, 岡田典弘
  • 総ページ数: 46-60
  • 出版者: 共立出版