色覚種内変異と性選択の関連究明へ向けたグッピー視物質遺伝子ゲノム構成の解明

阐明孔雀鱼视觉物质基因基因组结构，研究色觉种内变异与性选择之间的关系

• 批准号: 15657005
• 负责人: 河村 正二
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15657005/
• 关键词: 色覚; 視物質; オプシン; 魚類; 進化; グッピー; ゼブラフィッシュ; 色覚変異; 多様性

視物質にサブタイプをもつことは魚類に特徴的であり多様な水中光環境への適応進化と考えられるがサブタイプのレパートリーが完全に解明されている魚種はゼブラフィッシュをはじめわずかである。ゼブラフィッシュは緑型視物質に4種類ものサブタイプをもちそれらの吸収波長は10〜20nm間隔で分化しているだけでなく網膜中の発現領域/時期も分化している。本研究で私はそれらの祖先視物質を再構成して吸収波長分化の過程を明らかにし、そこに関わるアミノ酸置換を同定した。さらにGFPをレポーターとした遺伝子導入魚の解析から第一緑型遺伝子の上流15kbに第一及び第二緑型視物質遺伝子を細胞種特異的に発現させる領域を見出した。さらに、私は胚と成魚に対してこれら重複視物質遺伝子の発現パターンをin situ hybridizationによって調べた。その結果、赤型、緑型共より短波長感受型の遺伝子から順に発現が開始され、成魚では網膜の中央〜背側領域と周縁部+腹側領域で発現する遺伝子のセットが異なっていた。ゼブラフィッシュは重複視物質遺伝子が網膜で異なる発現パターンを示すことにより成長時期あるいは視野によって異なる色覚を有することが示唆された。このことは本研究の本来の研究対象種であるグッピーにおける視物質サブクラスの多様性解明へ道標となった。

The evolution of the aquatic light environment is completely explained by the study of the characteristics of fish species. The absorption wavelength of the four types of retinal opsin is 10 ~ 20nm apart, and the occurrence field/period of retinal opsin is differentiated. In this study, the process of recombination of the ancestral visual substances and absorption wavelength differentiation was investigated. In addition, the analysis of GFP gene transfer into fish, the upstream 15kb of the first green gene, the first and second green gene transfer, and the cell species-specific detection of GFP gene transfer into fish were also reported. In addition, the production of natural gas and natural gas in the production of natural gas and natural gas in situ hybridization As a result, the red and green types have the same short wavelength sensitive type, and the short wavelength sensitive type has the same wavelength. The short wavelength sensitive type has the same wavelength. The short wavelength sensitive type has the same wavelength. The short wavelength sensitive type has the same wavelength. The color of the film is different from the color of the film. This study is aimed at studying the diversity of visual materials and the characteristics of the target species.

项目成果

Spectral differentiation of blue opsins between phylogenetically close but ecologically distant goldfish and zebrafish

• DOI: 10.1074/jbc.m413001200
• 发表时间: 2005-03-11
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Chinen, A;Matsumoto, Y;Kawamura, S
• 通讯作者: Kawamura, S

Shoji Kawamura: "Ancestral loss of short wave-sensitive cone visual pigment in lorisiform prosimians, contrasting with its strict conservation in other prosimians"Journal of Molecular Evolution. (印刷中).

Shoji Kawamura：“懒猴形猿猴中短波敏感视锥视觉色素的祖先丧失，与其他猿猴中的严格保留形成鲜明对比”《分子进化杂志》（正在出版）。

河村正二: "新世界ザル(中南米霊長類)の色覚多様性"脳21. 6. 381-385 (2003)

Shoji Kawamura：“新大陆猴子（中美洲和南美洲灵长类动物）色觉的多样性” Brain 21. 6. 381-385 (2003)

Shoji Kawamura: "Absorption spectra of reconstituted visual pigments of a nocturnal prosimian, Otolemur crassicaudatus"Gene. 321. 131-135 (2003)

Shoji Kawamura：“夜行性原猴 Otolemur crassicaudatus 的重组视觉色素的吸收光谱”基因。

Reconstitution of ancestral green visual pigments of zebrafish and molecular mechanism of their spectral differentiation

• DOI: 10.1093/molbev/msi086
• 发表时间: 2005-04-01
• 期刊: MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION
• 影响因子: 10.7
• 作者: Chinen, A;Matsumoto, Y;Kawamura, S
• 通讯作者: Kawamura, S