ゲノム不毛地帯（ＲＣＲＯ）の進化と意義

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22247037
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 自然人類学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 平井 啓久 京都大学, 霊長類研究所, 教授 (10128308)
• 研究分担者: 五條堀 淳 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教 (00506800) ; 宮部 貴子 京都大学, 霊長類研究所, 助教 (10437288) ; 田辺 秀之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教 (50261178) ; 郷 康広 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター), 新分野創成センター, 准教授 (50377123) ; 古賀 章彦 京都大学, 霊長類研究所, 教授 (80192574)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: RCRO

研究概要

ゲノムの再造形に積極的に関与する構成ヘテロクロマチン(RCRO)に着目しその内部の分子解剖とそれが関与する生物学的意義について解析を進めた。新たに反復配列の解析法を開発しRCROの構成要素と構造の分析を踏み込んで解析し、特にチンパンジーの進化的意義を推測し、テナガザルとヨザルにおけるアルファサテライトDNAの存在様式とその構造において新知見を得た。①テナガザルのアルファサテライトDNAはセントロメアに留まらずテロメアにも存在する。②ヨザルでは夜行性との関係が推定される。③チンパンジーではRCROが非相同染色体間の組換えを抑止している。等の興味深い染色体と生物の進化の関係の糸口が見えてきた。

研究成果

• [雑誌論文] Evolutionary origin of higher-order repeat structure in alpha satellite DNA of primate centromeres (2014)
  • 著者名/発表者名: Koga A, Hirai Y, Terada S, Jahan I, Baicharoen S, Arsaithamkul V, Hirai H
  • 雑誌名: DNA Research 巻: (in press)
  • DOI: 10.1093/dnares/dsu005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regional DNA methylation differences between humans and chimpanzees are associated with genetic changes, transcriptional divergence and disease genes (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukuda K, Ichiyanagi K, Yamada Y, Go Y, Udono T, Wada S, Maeda T, Soejima H, Saitou N, Ito T, Sasaki H
  • 雑誌名: J. Hum Genet 巻: 58 ページ: 446-454
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterochromatin blocks constituting the entire short arms of acrocentric chromosomes of Azara's owl monkey : formation processes inferred from chromosomal locations (2013)
  • 著者名/発表者名: Prakhongcheep O, Chaiprasertsri N, Terada S, Hirai Y, Srikulnath K, Hirai H, Koga A
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 20 ページ: 461-470
  • DOI: 10.1093/dnares/dst023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Higher-order repeat structure in alpha satellite DNA is an attribute of hominoids rather than hominids (2013)
  • 著者名/発表者名: Terada S, Hirai Y, Hirai H, Koga A
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 巻: 58 ページ: 752-754
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.87
  • 査読あり
• [雑誌論文] The first finding of chromosome variations in wild-born western hoolock gibbons (2013)
  • 著者名/発表者名: Jahan I, Hirai Y, Rahman ZMM, Islam MA, Hirai H
  • 雑誌名: Primates 巻: 54 ページ: 335-340
  • DOI: 10.1007/s10329-013-0382-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two Types of Alpha Satellite DNA in Distinct Chromosomal Locations in Azara's Owl Monkey (2013)
  • 著者名/発表者名: Prakhongcheep O, Hirai Y, Hara T, Srikulnath K, Hirai H, Koga A
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 20 ページ: 235-240
  • DOI: 10.1093/dnares/dst004
  • 査読あり
• [雑誌論文] An autosomal analysis gives no genetic evidence for complex speciation of humans and chimpanzees (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamichi M, Gojobori J, Innan H
  • 雑誌名: Mol Biol Evol 巻: 29 ページ: 145-156
  • DOI: 10.1093/molbev/msr172
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ hybridization analysis of gibbon chromosomes suggests that amplification of alpha satellite DNA in the telomere region is confined to two of the four genera (2012)
  • 著者名/発表者名: Baicharoen S, Arsaithamkul V, Hirai Y, Hara T, Koga A, Hirai H
  • 雑誌名: Genome 巻: 55 ページ: 809-812
  • DOI: 10.1139/gen-2012-0123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repetitive sequences originating from the centromere constitute large-scale heterochromatin in the telomere region in the siamang, a small ape (2012)
  • 著者名/発表者名: Koga A, Hirai Y, Hara T, Hirai H
  • 雑誌名: Heredity 巻: 109 ページ: 180-187
  • DOI: 10.1038/hdy.2012.28
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel composite retrotransposon derived from or generated independently of the SVA (SINE/VNTR/Alu) transposon has undergone proliferation in gibbon genomes (2012)
  • 著者名/発表者名: Hara T, Hirai Y, Baicharoen S, Hayakawa T, Hirai H, Koga A
  • 雑誌名: Genes & Genetic Systems 巻: 87 ページ: 181-190
  • URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22976393
  • 査読あり
• [雑誌論文] repeat sequences evolutionarily related to SVA-type retrotransposons are expanded in the centromere region of the western hoolock gibbon, a small ape (2012)
  • 著者名/発表者名: Hara T, Hirai Y, Jahan I, Hirai H, Koga A
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 巻: 57 ページ: 760-765
  • DOI: 10.1038/jhg.2012.107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eco-Geographical Diversification of Bitter Taste Receptor Genes (TAS2Rs) among Subspecies of Chimpanzees (Pan troglodytes) (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa T, Sugawara T, Go Y, Udono T, Hirai H, Imai H
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 7 ページ: E43277
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0043277
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of sex chromosomes ZW of Schistosoma mansoni inferred from chromosome paint and BAC mapping analyses (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirai H, Hirai Y, LoVerde PT
  • 雑誌名: Parasitology International 巻: 61 ページ: 684-689
  • DOI: 10.1016/j.parint.2012.07.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of the predictive performance of a pharmacokinetic model for propofol in Japanese macaques (Macaca fuscata fuscata) (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyabe-Nishiwaki T, K Masui, A Kaneko, K Nishiwaki, T Nishio, H Kanazawa
  • 雑誌名: Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics 巻: 36 ページ: 16-173
  • DOI: 10.1111/j.1365-2885.2012.01404.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution and biological meaning of genomic wastelands (RCRO) : proposal of hypothesis (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirai H
  • 雑誌名: In Post-Genome Biology of Primates ページ: 227-240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative Genetics of the Poly-Q Tract of Ataxin-1 and Its Binding Protein PQBP-1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurosaki T, Gojobori J, Ueda S
  • 雑誌名: Biochem Genet 巻: 50 ページ: 309-317
  • DOI: 10.1007/s10528-011-9473-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of the long terminal repeat of human endogenous retrovirus K by melanoma-specific transcription factor MITF-M (2011)
  • 著者名/発表者名: Katoh I, Mirova A, Kurata S, Murakami Y, Horikawa K, Nakakuki N, Sakai T, Hashimoto K, Maruyama A, Yonaga T, Fukunishi N, Moriishi K, Hirai H
  • 雑誌名: Neoplasia 巻: 13 ページ: 1081-1092
  • DOI: 10.1593/neo.11794
  • 査読あり
• [雑誌論文] Frequent gene conversion events between the X and Y homologous chromosomal regions in primates (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwase M, Satta Y, Hirai H, Hirai Y, Takahata N
  • 雑誌名: BMC Evolution Biology 巻: 10 ページ: 225
  • DOI: 10.1186/1471-2148-10-225
  • 査読あり
• [学会発表] セントロメアを構成する反復配列の高次構造はヒト科ではなくヒト上科の特性である (2013)
  • 著者名/発表者名: 古賀章彦, 平井百合子, 寺田祥子, 平井啓久
  • 学会等名: 日本遺伝学会第85回大会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 20130919-21
• [学会発表] ヨザルのアクロセントリック染色体短腕にあるヘテロクロマチンの形成過程 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平井啓久, オーン・プラコンチ, ナンペ・チャイパセルチ, 平井百合子, 古賀章彦
  • 学会等名: 第29回日本霊長類学会・日本哺乳類学会2013年度合同大会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 20130906-09
• [学会発表] ヨザルのヘテロクロマチンを構成する切れやすそうな縦列反復配列:染色体構成の急速な変化への関与に関する仮説 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古賀章彦, 平井百合子, オーン プラコンチ, 平井啓久
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] テナガザルの染色体端部にある大規模ヘテロクロマチンの主成分 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平井啓久,原暢,平井百合子,古賀章彦
  • 学会等名: 第28回日本霊長類学会大会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2012-07-07
• [学会発表] テナガザルにみられるトランスポゾンのゲノムへの影響:セントロメアへのヘテロクロマチンの供給 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古賀章彦,原暢,Israt Jahan,平井百合子,平井啓久
  • 学会等名: 第28回日本霊長類学会大会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2012-07-07
• [学会発表] チンパンジーパーソナルゲノム研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 郷康広,辰本将司,豊田敦,西村理,友永雅己,平井啓久,松沢哲郎,藤山秋佐夫,阿形清和
  • 学会等名: 第28回日本霊長類学会大会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2012-07-07
• [学会発表] チンパンジーにあってヒトにない染色体端部ゲノム不毛地帯:存在様式変異 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平井啓久, 他3名
  • 学会等名: 第62回染色体学会
  • 発表場所: 平塚市
  • 年月日: 20111111-13
• [学会発表] チンパンジーにあってヒトにない染色体端部ゲノム不毛地帯:(2)培養細胞を用いた組換えの検出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平井啓久, 他3名
  • 学会等名: 第27回日本霊長類学会大会
  • 発表場所: 犬山国際観光センター(犬山市)
  • 年月日: 20110716-18
• [学会発表] チンパンジーにあってヒトにない染色体端部ゲノム不毛地帯:(1)存在様式変異から推測される非相同染色体間末端組換え (2011)
  • 著者名/発表者名: 古賀章彦, 他2名
  • 学会等名: 第27回日本霊長類学会大
  • 発表場所: 犬山市
  • 年月日: 20110716-18
• [学会発表] Comparative transcriptome and genome analysis in a chimpanzee trio (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro GO
  • 学会等名: Young Researchers Conference on Evolutionary Genomics
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2011-08-02
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノムを通して我が身を知る～ヒトとチンパンジーの間にあるもの～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 郷康広
  • 学会等名: 第27回日本霊長類学会 公開シンポジウム
  • 発表場所: 犬山市
  • 年月日: 2011-07-18
  • 招待講演
• [学会発表] Origin and evolution of retrotransposable compound repeat organaization (RCRO) (2010)
  • 著者名/発表者名: Koga A, Hirai H
  • 学会等名: Internatianal Primatological Society XXIII
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] Intergeneric and interspecific hybrids in gibbons : chromosomal aspects of the small ape evolution (2010)
  • 著者名/発表者名: Baicharoen S, Miyabe-Nishiwaki T, et al.
  • 学会等名: International Primatological Society XXIII
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2010-09-15
• [図書] Post-Genome Biology of Primates (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirai, H, Imai, H, Go, Y
  • 総ページ数: 286
  • 出版者: Springer