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2011 年度 実施状況報告書

水を得た魚が森を得た猿の色覚進化の謎を解く:重複オプシン遺伝子発現分化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23657164
研究機関東京大学

研究代表者

河村 正二  東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (40282727)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワード遺伝子重複 / オプシン / 発現分化 / 発現制御 / 小型魚類
研究概要

ゼブラフィッシュRH2タイプオプシンの4つのサブタイプ遺伝子を含むPACクローンを鋳型にして、1つの遺伝子をGFP、別の1つの遺伝子をRFPレポーター遺伝子で置換した上でRH2-LCRを移設した。それら2つの遺伝子の組合せの異なる一連のコンストラクトを作成した。また、RH2-LCR-直上域-GFPコンストラクトの直下に別の遺伝子の直上域とRFPを連結させた、2つの遺伝子組合せの異なる一連のコンストラクトを作成した。これらをゼブラフィッシュ胚に導入した。 メダカのRH2タイプオプシンの3つのサブタイプ遺伝子を含むBACクローンに対する遺伝子の蛍光レポーター置換、RH2-LCRの欠失、RH2-LCRの移設、RH2-LCR-プロモーター-蛍光レポーター連結コンストラクトの作成を行なった。メダカSWS2タイプに関しては、SWS2タイプオプシン遺伝子と蛍光マーカーを置換した改変BACクローンの作成と遺伝子の直上領域にGFPを連結させたコンストラクトの作成を行なった。 グッピーLWSオプシン遺伝子群の発現様式をin situ hybridizationと定量PCRで調べた。それらのオプシン視物質の再構成に向けてベクターの構築と細胞系の検討を行なったを。トリニダッドトバゴ由来の集団サンプルについてLWS-2遺伝子の塩基配列決定を行なった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

遺伝子導入実験が予定より遅れているが、当初の予定より多くのDNAコンストラクトを作成した。視物質再構成のために培養細胞系のよりより構築にむけて検討を重ねた。グッピーは当初より多くの個体について配列決定を行なった。

今後の研究の推進方策

視物質再構成を開始する。グッピーの集団データを集団遺伝学的方法により解析する。

次年度の研究費の使用計画

ゼブラフィッシュとメダカのLWS、SWS2、RH2について重複遺伝子の制御領域の探索を継続する。次世代のゲノムに導入遺伝子を伝えるトランスジェニックラインにおいて蛍光マーカーの網膜での発現様式を、胚期から成魚まで時間を追って観察する。短いDNAコンストラクトの導入においては、多コピーがゲノムに挿入されるとRH2-LCRと遺伝子間の距離と相対位置が確定できなくなるため、転移酵素遺伝子Tol2のmRNAを共導入することで単一コピーでの組込みを行なう。グッピーLWSの吸収波長を明らかにし、集団遺伝学解析から集団多様性に関係する自然選択を検証する。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A population genetic study on the relationship between medaka fish and the spread of wet-rice cultivation across the Japanese archipelago2012

    • 著者名/発表者名
      Katsumura, T., Oda, S., Tsukamoto, K., Sekiya, Y., Yamashita, T., Aso, M., Hata, M., Nonaka, M., Mano, S., Ishida, H., Mitani, H., Kawamura, S. and Oota, H.
    • 雑誌名

      Anthropological Science

      巻: 120 ページ: 81-89

    • DOI

      10.1537/ase.110525

    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular mechanism and adaptive significance of evolutionary diversification of visual opsins2012

    • 著者名/発表者名
      Kawamura, S.
    • 学会等名
      The 89th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan(招待講演)
    • 発表場所
      Shinshu University Matsumoto Campus, Matsumoto
    • 年月日
      March 29-31, 2012
  • [学会発表] 魚類と霊長類の研究から見えてきた色覚進化の秘密2012

    • 著者名/発表者名
      河村正二
    • 学会等名
      日本塗装技術協会 第27回塗料・塗装研究発表会(招待講演)
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所、駒場リサーチキャンパス・コンベンションホール、駒場
    • 年月日
      2012年3月9日
  • [学会発表] Comparison of gene organization and expression of blue-sensitive (SWS2) opsins among medaka fish species2011

    • 著者名/発表者名
      Aso, M., Takishima, N., Matsumoto, Y., Oda, S., Mitani, H. and Kawamura, S.
    • 学会等名
      17th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
    • 発表場所
      Toray Human Resource Development Center, Mishima
    • 年月日
      September 8-9, 2011
  • [学会発表] Identification of regulatory region for differential expression of duplicated red sensitive opsin genes in zebrafish2011

    • 著者名/発表者名
      Ashino, R., Tsujimura, T., Hoyoya, T. and Kawamura, S.
    • 学会等名
      17th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
    • 発表場所
      Toray Human Resource Development Center, Mishima
    • 年月日
      September 8-9, 2011
  • [学会発表] Evolution of visual opsin genes in fish and primates2011

    • 著者名/発表者名
      Kawamura, S.
    • 学会等名
      15th Evolutionary Biology Meeting at Marseilles (15th EBM)(招待講演)
    • 発表場所
      Regional Center of Educational Documentation, Marseilles, France
    • 年月日
      September 27-30, 2011
  • [学会発表] Allelic variations of cytochrome P450 genes in wild medaka populations: curious similarities to humans' polymorphisms and their functions2011

    • 著者名/発表者名
      Katsumura, T., Oda, S., Mitani, H., Kawamura, S. and Oota, H.
    • 学会等名
      Isogenic Medaka Workshop
    • 発表場所
      European Bioinformatics Institute (EBI), Hinxton, UK
    • 年月日
      September 26-27, 2011
  • [学会発表] Comparison of gene organization and expression of blue-sensitive (SWS2) opsins among medaka fish species2011

    • 著者名/発表者名
      Aso, M., Takishima, N., Matsumoto, Y., Oda, S., Mitani, H. and Kawamura, S.
    • 学会等名
      Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution 2011 (SMBE 2011)
    • 発表場所
      Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto
    • 年月日
      July 26-30, 2011
  • [学会発表] Exploration of regulatory region for differential expression of duplicated red-sensitive opsin genes in zebrafish2011

    • 著者名/発表者名
      Ashino, R., Tsujimura, T., Hoyoya, T. and Kawamura, S.
    • 学会等名
      Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution 2011 (SMBE 2011)
    • 発表場所
      Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto
    • 年月日
      July 26-30, 2011
  • [学会発表] Allelic variations of cytochrome P450 genes in wild medaka populations: a parallelism to human alleles2011

    • 著者名/発表者名
      Katsumura, T., Oda, S., Mitani, H., Kawamura, S. and Oota, H.
    • 学会等名
      Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution 2011 (SMBE 2011)
    • 発表場所
      Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto
    • 年月日
      July 26-30, 2011
  • [学会発表] Spectral characterization of guppy visual opsins2011

    • 著者名/発表者名
      Kasagi, S., Tezuka, A., Kawata, M. and Kawamura, S.
    • 学会等名
      Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution 2011 (SMBE 2011)
    • 発表場所
      Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto
    • 年月日
      July 26-30, 2011
  • [学会発表] Evolutionary study of vertebrate color vision: from fish transgenesis to field primatology, and to human variation2011

    • 著者名/発表者名
      Kawamura, S.
    • 学会等名
      Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution 2011 (SMBE 2011)(招待講演)
    • 発表場所
      Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto
    • 年月日
      July 26-30, 2011
  • [学会発表] 単一制御領域によるゼブラフィッシュ重複赤型オプシン遺伝子の発現分化制御2011

    • 著者名/発表者名
      蘆野龍一、辻村太郎、細谷知広、河村正二
    • 学会等名
      第83回日本遺伝学会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス北部構内、京都
    • 年月日
      2011年9月20-23日
  • [学会発表] 色覚進化研究の人類学的展開:魚類と霊長類に見られる視覚光センサーの進化多様性を通して2011

    • 著者名/発表者名
      河村正二
    • 学会等名
      北里大学海洋分子生物学特別セミナー(招待講演)
    • 発表場所
      北里大学相模原キャンパス、神奈川
    • 年月日
      2011年12月2日
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ重複赤型オプシン遺伝子の発現分化制御領域の探索2011

    • 著者名/発表者名
      蘆野龍一、辻村太郎、細谷知広、河村正二
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2011年12月13-16日
  • [備考]

    • URL

      http://www.jinrui.ib.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home.html

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公開日: 2013-07-10  

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