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2015 年度 実績報告書

ヒトを特徴づけるゲノム基盤解明のための脳比較トランスクリプトーム・エピゲノム研究

研究課題

研究課題/領域番号 25711027
研究機関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)

研究代表者

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, 特任准教授 (50377123)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードゲノム / トランスクリプトーム / 霊長類 / 類人猿 / 進化 / 脳 / チンパンジー
研究実績の概要

脳の肥大化、特に前頭前野の肥大化と、その結果としての言語の獲得による複雑なコミュニュケーション能力は、ヒトが他の霊長類と顕著に異なる特徴である。そこで、本研究では、ヒトを特徴付ける最も大きな特徴である脳の発達・進化を「ヒトとは何か?」という問いに対するひとつの切り口として捉え、ヒトと非ヒト類人猿(チンパンジー・ゴリラ・オランウータン・テナガザル)を対象とした死後脳(8領野:運動前野、前頭前野背外側部、前頭前野腹外側部、一次視覚野、前帯状皮質、線条体、視床、小脳)における比較トランスクリプトーム研究を行った。
新潟大学脳研究所、京都大学霊長類研究所との共同研究において収集した、ヒト6献体、チンパンジー6個体、ゴリラ1個体、テナガザル1個体の脳試料を用いて、計101個のトランスクリプトーム用の作製を行い、次世代シーケンサーによる発現解析を行った。その結果、小脳も含め解析対象とした8脳領域において、ヒトとチンパンジーは種ごとにクラスターを形成することが明らかになった。また、アウトグループとしてゴリラとテナガザルを用い、ヒトとチンパンジーのそれぞれの系統において特異的に発現パターンを変化させた種特異的発現変動遺伝子(例:ヒト特異的に発現を上昇または減少させた遺伝子)の数と、脳領野ごとにヒト-チンパンジーのその割合の比較をした結果、海馬をのぞく脳領域において、ヒトが有意に遺伝子の発現パターンを変化させている割合が多いことを明らかにした。また、進化の過程でそれら発現パターンを変動させてきた遺伝子群には、精神・神経疾患関連遺伝子が数多く含まれることも明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Chinese Academy of Sciences(China)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Chinese Academy of Sciences
  • [国際共同研究] Max Planck Society/Heidelberg University(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Max Planck Society/Heidelberg University
  • [国際共同研究] University of Lausanne/Swiss Institute of Bioinformatics(Switzerland)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      University of Lausanne/Swiss Institute of Bioinformatics
  • [雑誌論文] The life history of retrocopies illuminates the evolution of new mammalian genes2016

    • 著者名/発表者名
      FN Carelli, T Hayakawa, Y Go, H Imai, M Warnefors, H Kaessmann
    • 雑誌名

      Genome research

      巻: 26 ページ: 301-314

    • DOI

      10.1101/gr.198473.115

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rapid Expansion of Phenylthiocarbamide Non-Tasters among Japanese Macaques2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki-Hashido N, Hayakawa T, Matsui A, Go Y, Ishimaru Y, Misaka T, Abe K, Hirai H, Satta Y, Imai H.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 ページ: e0132016

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0132016

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 霊長類における精神・神経疾患関連遺伝子解析と認知ゲノミクスの展望2016

    • 著者名/発表者名
      郷康広
    • 学会等名
      京都大学霊長類研究所共同利用研究会「霊長類脳科学の新しい展開とゲノム科学との融合」
    • 発表場所
      京都大学霊長類研究所(愛知県・犬山市)
    • 年月日
      2016-03-11 – 2016-03-12
    • 招待講演
  • [学会発表] マーモセットにおける精神・神経疾患関連遺伝子多様性解析2016

    • 著者名/発表者名
      郷康広
    • 学会等名
      第5回日本マーモセット研究会
    • 発表場所
      東京慈恵会医科大学(東京都・港区)
    • 年月日
      2016-01-27 – 2016-01-28
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノムを通して我が身を知る:ヒトとサルの間にあるもの2015

    • 著者名/発表者名
      郷康広
    • 学会等名
      第64回インシリコ・メガバンク研究会
    • 発表場所
      東北大学東北メディカル・メガバンク機構(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-11-24 – 2015-11-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Spatiotemporal gene expression trajectory in the human and non-human ape brains2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Go, Qian Li, Shoji Tatsumoto, Philipp Khaitovich
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Symposium ~Behavior & Neurogenetics of Nonhuman Primates
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, NY, USA
    • 年月日
      2015-11-17 – 2015-11-20
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト脳と類人猿脳における時空間的比較トランスクリプトーム解析2015

    • 著者名/発表者名
      辰本将司、郷康広、Qian Li、Liu He、大石高生、鵜殿俊史、重信秀治、柿田明美、那波宏之、Philipp Khaitovich
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] チンパンジー親子トリオ全ゲノム解析による世代間直接変異率の推定および構造変化の同定2015

    • 著者名/発表者名
      郷康広、辰本将司、福多賢太郎、野口英樹、早川卓志、友永雅己、平井啓久、松沢哲郎、阿形清和、藤山秋佐夫
    • 学会等名
      日本遺伝学会第87回大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト脳と類人猿脳における時空間的比較トランスクリプトーム解析2015

    • 著者名/発表者名
      郷康広,Qian Li、Liu He、大石高生、鵜殿俊史、重信秀治、柿田明美、那波宏之、Philipp Khaitovich
    • 学会等名
      第17回日本進化学会大会
    • 発表場所
      中央大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2015-08-20 – 2015-08-23
  • [学会発表] ヒト脳と類人猿脳における時空間的比較トランスクリプトーム解析2015

    • 著者名/発表者名
      郷康広,Qian Li、Liu He、大石高生、鵜殿俊史、重信秀治、柿田明美、那波宏之、Philipp Khaitovich
    • 学会等名
      第31回日本霊長類学会学術大会
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-07-18 – 2015-07-20
  • [学会発表] ヒト脳と類人猿脳における時空間的比較トランスクリプトーム解析2015

    • 著者名/発表者名
      郷康広,Qian Li、Liu He、大石高生、鵜殿俊史、重信秀治、柿田明美、那波宏之、Philipp Khaitovich
    • 学会等名
      NGS現場の会第4回研究会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2015-07-01 – 2015-07-03
  • [学会発表] ゲノムを通して我が身を知る:ヒトとサルの間にあるもの2015

    • 著者名/発表者名
      郷康広
    • 学会等名
      東北大学脳神経科学コアセミナー
    • 発表場所
      東北大学医学研究科(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-22
    • 招待講演
  • [備考] 自然科学研究機構新分野創成センターブレインサイエンス研究分野(郷研究室)のHP

    • URL

      http://cnsi.nins.jp/pcg/

  • [備考] 自然科学研究機構新分野創成センター活動報告書ダウンロードサイト

    • URL

      http://www.nins.jp/cnsi/download/index.php

  • [備考] 自然科学研究機構生理学研究所認知行動発達機構研究部門(併任)のHP

    • URL

      http://www.nips.ac.jp/research/group/post-48/

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公開日: 2017-01-06  

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