2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Correlative gene system: establishing next-generation genetics |
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| Project/Area Number |
23113007
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
北野 潤 国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 特任准教授 (80346105)
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| Project Period (FY) |
2011-07-25 – 2016-03-31
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| Keywords | 種分化 / 性染色体 / ゲノム / 雑種 / 多様性 / トゲウオ / 進化 |
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| Research Abstract |
本年度は、トゲウオ近縁種間で生じる雑種不妊の候補遺伝子のいくつかについて生化学的な解析を行い、近縁種間でヒストン結合能力が異なる遺伝子を同定した。これは、ヒストンアレイの実験とGST融合タンパクのプルダウンアッセイで確認できた。また、生体において候補遺伝子の機能解析を行うために、イトヨのトランスジェニックとノックアウトの系を立ち上げた。トランスジェニックについては、メダカのトランスポゼースtol2を用いた系にてF0の作出に無事成功した。また、TALENのRNAを受精卵に導入することで、ある遺伝子の破壊にも成功した。これらのイトヨの精巣機能をハイスループットで解析するためにフローサイトメトリーを導入し、成熟精子の表現型決定のシステムを立ち上げた。
また、トゲウオの近縁種間のゲノム不適合現象に性染色体が関与していることが我々のグループによって既に明らかになっていたが、このたびネオ性染色体をもつ日本海イトヨの全ゲノム配列を次世代シークエンサーを用いて決定し、ネオ性染色体の進化の初期過程を明らかにするとともに、太平洋と日本海の近縁イトヨ種間のゲノム配列の分化について詳細に解析し、その成果を論文にまとめ報告することができた。
さらに、近縁集団間での適応能力の違いについてもいくつかの新しい知見を得た。具体的には、日長応答性の異なる遺伝子についてそのシス配列を詳細に解析した。また、塩分耐性の異なるイトヨエコタイプを利用しQTL解析を行い、有為なゲノム領域を見いだした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、近縁種間でのゲノム不適合に関わる候補遺伝子、対比的な環境への適応に関わる候補遺伝子を同定し、現在、その分子解析にまで進んでいる。また、これらの機能を生体にて解析するべく、トランスジェニックとノックアウトの系を立ち上げ、既にF0の作出に成功しているから。
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| Strategy for Future Research Activity |
既に確立した遺伝子操作の技術を用いて、既に得た候補遺伝子の機能を順次解析していく。
また、in vitroでこれらの遺伝子の生化学アッセイを行い、具体的に、どの変異がどのような機能変化を近縁種間でもたらすのかを解明する。
これらの成果について、順次、論文化するとともに、ホームページなどを通して広く一般社会へ発信する。
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[Journal Article] Sex chromosome turnover contributes to genomic divergence between incipient stickleback species.2014
Author(s)
Yoshida, K., Makino, T., Yamaguchi, K., Shigenobu, S., Hasebe, M., Kawata, M., Kume, M., Mori, S., Peichel, C. L., Toyoda, A., Fujiyama, A., and Kitano, J.
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Journal Title
PLOS Genetics
Volume: 10
Pages: e1004223
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Speciation in ninespine sticklebacks: reproductive isolation and phenotypic divergence among cryptic species of Japanese ninespine stickleback.2013
Author(s)
Ishikawa, A., Takeuchi, N., Kusakabe, M., Kume, M., Mori, S., Takahashi, H., and Kitano, J.
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Journal Title
Journal of Evolutionary Biology
Volume: 26
Pages: 1417-1430
DOI
Peer Reviewed
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