2014 Fiscal Year Annual Research Report
ヘビからカエルへの遺伝子水平伝播：起源系統と発生地域の解明および媒介生物の特定
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26291080
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
倉林 敦 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00327701)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷川 英男 大分大学, 医学部, 教授 (00126442)
大島 一彦 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (60282852)
松田 洋一 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (70165835)
森 哲 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80271005)
細 将貴 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (80557695)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ゲノム生物学 / 系統分類学 / 遺伝子の水平伝播 / 国際研究者交流_アフリカ_ドイツ / 国際情報交換_アフリカ_アメリカなど / ヘビ類 / 両生類 / 生物地理学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヘビからカエルへの遺伝子水平伝播という興味深い進化現象の全貌を明らかにすることを目的としている。本年度は、この目的を達成するために、以下の研究を実施した。
1.サンプル収集：本年度は、主にこれまでの蓄積がない、ヘビ類のDNAサンプルの収集を行った。現在までに、17科104種のヘビが収集できている。また、マダガスカル産のカワスズメ科魚類サンプルの提供を受けた。カエル類に関しては、研究代表者がこれまでに収集していたサンプルに加え、14科46種のサンプルを収集した。
2.DNA抽出とPCR：これらのサンプルからDNAを抽出し、目的のレトロポゾンについてPCRを行った。その結果、DNA抽出状況が悪い場合でも、ヘビからはレトロポゾンの増幅が見られた。
3.シークエンス方法の検討：PCR増幅したレトロポゾン配列を決定する方法を検討した。カエル11種ヘビ13種から得られた、およそ3kbp～1.7kbpレトロポゾンPCR断片をPacBioRSII 次世代シークエンサーでマルチプレックス解析した所、良好な結果が得られた。具体的には、上記サンプルを用いて同機種1Cell Runを行ったところ、平均リード長 2157 bp (平均QVおよそ20) の配列が26020リード得られた。カエル・ヘビ種によってリード数に差はあるものの（320～3675リード）、この後の解析には支障のないデータが得られた。また現在、これらのNGSデータを解析するためのパイプラインを構築中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度の主目的であったサンプルの収集は順調に実施できた。また、目的とするレトロポゾンの増幅法も確立された。一方で、次世代シークエンスの機種選定および、データ解析パイプラインの構築については、やや実施が遅れている。これは主に長いPCR断片を分断化することなく塩基配列決定を行うための方法を模索したためである。現在は、その方法についても確立することができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度確立したシークエンス決定方法を利用することで、研究の推進が期待できる。また、PCRサンプル準備プロトコルの明確化を行い、作業を単純化することで、アルバイト雇用などにより実験時間を短縮させることも研究の推進に繋がると考えられる。
更なるヘビ・カエルサンプル収集に加え、水平伝播を媒介したと考えられる寄生虫の取得と解析を海外共同研究として進める必要がある。また、ヘビ・カエル種によっては、海外共同研究者が保持しているサンプルの解析を当該国で行う必要があるため、これを実施する予定である。これらの海外研究については、アフリカとドイツを予定している。
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| Causes of Carryover |
次世代シークエンスの外注が遅れたため。
また研究手法の改善が必要であり、この期間予定した研究補助員の雇用がなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
以下の用途として使用する計画である。
1. 次世代シークエンサー外注費として使用。2. 研究補助員の雇用。3.海外旅費（ヘビ・カエル・寄生虫採取、および分子生物学的解析）として使用。4.消耗品費として使用。
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