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2013 年度 実施状況報告書

内在変異蓄積法による新たな生命デザインマウスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25640047
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関大阪大学

研究代表者

八木 健  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (10241241)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード進化 / 突然変異 / マウス / 哺乳類 / DNAポリメラーゼ
研究概要

生物進化の過程にはDNA複製エラーによる変異蓄積が大きな原動力となっていることが示唆されている。進化のメカニズムを理解するには、世代ごとに変化する過程を微分的に解析できることが理想であるが、実際の進化を解析する為には莫大な時間が必要となり、世代時間の長い哺乳類などを対象とした研究は、これまで存在していない。
本研究では、この進化の原動力であるDNA複製時エラーによる変異発生頻度をDNAポリメラーゼδの校正活性を操作することにより上昇させ、変異蓄積速度を加速させることで、哺乳類において進化過程の微分的な解析を可能にする新たな実験モデル系の開発を進めてきた。その結果これまでに、40種類を超える形態・行動に異常がある変異マウスを得るとともに、量的形質のばらつきが拡大したマウス系統を得、次世代シーケンサーによる全ゲノム解析により3,000を超える突然変異の蓄積の確認に成功した。更に、突然「小鳥のように鳴くマウス」が得られ、マウス間のコミュニケーションに関わる種分化がおこる解析も開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本研究のような哺乳類を用いた変異蓄積実験はこれまでに例がなく、高い独創性によるものであると自負している。本年度は新型シークエンサーによる変異蓄積マウスでの全ゲノム解析により、3,000を超える変異の蓄積があることが明らかとなった。また、正常の野生型マウスの交配による突然変異率も明らかになり、ヒト集団における変異蓄積を捉える上でも優れたモデル系であることが明らかとなった。これらの解析は、この1年で急速に進んだ結果であり、当初の計画以上に進展している。

今後の研究の推進方策

遺伝的変異蓄積による効果を明らかにする新たなマウス系であることが明らかとなり、本年度はこの実績を論文として発表する。また、変異蓄積マウスを利用した新たなヒト疾患モデル作製系を開発して、複数の変異による表現型の効果を明らかにする。これにより哺乳類を用いてエピスタシスを遺伝学的に解析する新たな系ができると考えている。

次年度の研究費の使用計画

計画通りに物品等の購入を行ったが、残高が生じた。
残金についても加味して、次年度の使用計画をたてる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Protocadherins in Neurological Diseases2014

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi T, Yagi T
    • 雑誌名

      Cell Adhesion Molecules: Implications in Neurological Diseases, Advances in Neurobiology

      巻: 8 ページ: 293-314

    • DOI

      10.1007/978-1-4614-8090-7_13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic basis of neuronal individuality in the mammalian brain2013

    • 著者名/発表者名
      Yagi T
    • 雑誌名

      Journal of Neurogenetics

      巻: 27 ページ: 97-105

    • DOI

      10.3109/01677063.2013.801969

    • 査読あり
  • [学会発表] 高い突然変異率が後世代の哺乳類集団に及ぼす影響の解析

    • 著者名/発表者名
      内村有邦、樋口真弓、八木健
    • 学会等名
      NGS現場の会 第三回研究会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
  • [学会発表] 高い突然変異率が後世代の哺乳類集団に及ぼす影響

    • 著者名/発表者名
      内村有邦、樋口真弓、豊田敦、藤山秋佐夫、三浦郁生、若菜茂晴、八木健
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第85回大会
    • 発表場所
      慶応大学 日吉キャンパス
  • [学会発表] DNA replication errors that fuel genetic and phenotypic diversities in mammals

    • 著者名/発表者名
      Arikuni Uchimura, Mayumi Higuchi, Yohei Minakuchi, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Ikuo Miura, Shigeharu Wakana, Takeshi Yagi
    • 学会等名
      International Symposium on “Germline Mutagenesis and Biodiversification”
    • 発表場所
      九州大学
    • 招待講演
  • [備考] 大阪大学 生命機能研究科 心生物学研究室

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/yagi/index.htm

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公開日: 2015-05-28  

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