| 研究課題/領域番号 |
25291096
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
牧野 能士 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (20443442)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 進化生態 / 外来種 / ゲノム / 環境適応 |
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| 研究実績の概要 |
人間活動により持ち込まれた外来生物が、在来生物の生息域を奪うなど生態系に悪影響を及ぼすことが問題となっており、植物から動物まで幅広い外来種が世界各国で報告されている。日本国内における代表的な侵略的外来種として北米原産のアメリカザリガニ(Procambarus clarkii)が挙げられるが、本種はアメリカ大陸のみならず、アジア、ヨーロッパ、アフリカにおいても爆発的に生息範囲を広げており、際立って高い環境適応能力を持っている。特定の種が世界各地で独立に何度も侵略的外来種となっている背景には、これらの種に共通する遺伝的な基盤があると考えられるが、その詳細は全く分かっていない。本研究では、特に国内外で問題となっている侵略的外来種アメリカザリガニの全ゲノム配列決定を実施し、環境適応能力の高さを生み出す遺伝的多様性の調査、および、新規環境に侵入した少数個体が近交弱勢を起こさずに繁殖成功する遺伝的背景の解明を目的とする。本研究により、生物の侵略性に関る遺伝的基盤が明らかとなる。さらに、遺伝的構成から生物の侵略性を推察できるようになれば侵略種の拡散防止や在来生物保全の観点からも重要な研究となる。昨年度に引き続きザリガニゲノムのde novo assemblyを実施した。また、全国からサンプリングした複数集団のザリガニと近縁種のリシークエンスを行った。
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| 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
ザリガニゲノムのde novo アセンブリを実施するため、複数の長さのメイトペアライブラリの作成を試みている。paired-endライブラリからのシークエンスは順調に進んでいるものの、メイトペアライブラリの作成が上手くできていない。DNAの品質が疑われるため、今後はDNAを再度抽出し、高品質のDNAでメイトペアライブラリの作成を試みる。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き長さの異なるメイトペアライブラリの作製を行う。メイトペアライブラリの作製が完了次第シークエンスを行う。その後、すみやかにゲノムアセンブリを実施する。アセンブリが完了したら、ここで得たゲノム配列を参照配列とし、リシークエンスを行った近縁種個体のreadsのマッピングを行う。マッピング完了後、ヘテロ接合座位を抽出し、配列長あたりのヘテロ接合座位数(ヘテロ接合座位率)を遺伝子ごとに求める。ヘテロ接合座位率が高い遺伝子は多型的な遺伝子であると言える。また、ヘテロ接合座位が同義置換、非同義置換または有害突然変異(フレームシフト、終止コドン)を引き起こすのか調査・分類し、例えば有害突然変異を伴う場合のみのヘテロ接合座位率も求める(同義置換、非同義置換についても同様に行う)。そして、アメリカザリガニではオオノログや疾患関連遺伝子のヘテロ接合座位率が低い傾向にあるか調査する。また、ある閾値のもとで遺伝子全体を多型的な遺伝子群と単型的な遺伝子群に分類したとき、アメリカザリガニではオオノログ・疾患関連遺伝子が単型的な遺伝子群に多いか調査する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
メイトペアによるゲノムシークエンスが、順調にすすんでいないため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
最終年度もメイトペアライブラリの作製とゲノムシークエンス完了を目指すため、シークエンスにかかる費用に充てる。
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