Exploration of human trichromatic origin by studying visual pigment genes of nocturnal primates and zebrafish

通过研究夜间灵长类动物和斑马鱼的视觉色素基因探索人类三色起源

基本信息

  • 批准号:
    12440243
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 8.38万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2000
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2000 至 2002
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Vertebrate visual pigments can be classified into five classes : RH1, SWS1, SWS2, RH2, and LWS. Only primates and bony fish are known to have sub-categories of pigments under the classes, presumably reflecting their photo-environmental adaptation. However, the information regarding genomic organization, spectral properties and expressional regulation of the visual pigments of primates and fish is limited.We found that owl monkey, the only nocturnal monkey among higher primates, has LWS pigment gene(s) on Y chromosome as well as on X chromosome, while all the other mammals have been believed to have it on X chromosome. We also found that SWS1 genes of galagos and loris, nocturnal prosimians, have multiple insertions and deletions in the coding region and are non-functionalized. Absorption spectrum of galago's LWS pigment was shown to be blue-shifted compared to those of diurnal animals. These results indicate that visual pigments of nocturnal primates have evolved in their own way to adapt to nocturnal light environment.We showed that zebrafish has two red (LWS-1 and LWS-2), four green (RH2-1, RH2-2, RH2-3 and RH2-4) and single blue (SWS2) and ultraviolet (SWS1) opsin genes in the genome, among which LWS-2, RH2-2 and RH2-3 are novel. SWS2, LWS-1 and LWS-2 are located in tandem and RH2-1, RH2-2, RH2-3 and RH2-4 form another tandem gene cluster. The peak absorption spectra of the reconstituted photopigments from the opsin cDNAs differed markedly among them. The quantitative RT-PCR revealed a considerable difference among the opsin genes in the expression level in the retina. We also found that 1 kb upstream of RH1 can lead to rod cell-specific expression of GFP in the spatio-temporal pattern indistinguishable from that of endogenous RH1 gene.
脊椎动物的视色素可分为5类:RH 1、SWS 1、SWS 2、RH 2和LWS。只有灵长类动物和硬骨鱼被认为有亚类的色素,大概反映了他们的光环境适应。然而,关于灵长类和鱼类视色素的基因组结构、光谱特性和表达调控的研究还很有限,我们发现,高等灵长类中唯一的夜行猴--枭猴在Y染色体和X染色体上都有LWS色素基因,而其他哺乳动物的X染色体上都有。我们还发现,加拉戈斯和洛里斯,夜间原猴的SWS 1基因,在编码区有多个插入和缺失,是非功能化的。与昼行动物相比,盔形目LWS色素的吸收光谱发生了蓝移。结果表明,斑马鱼基因组中含有2个红色(LWS-1和LWS-2)、4个绿色(RH 2 -1、RH 2 -2、RH 2 -3和RH 2 -4)以及1个蓝色(SWS 2)和1个紫外(SWS 1)视蛋白基因,其中LWS-2、RH 2 -2和RH 2 -3是新发现的。SWS 2、LWS-1和LWS-2串联定位,RH 2 -1、RH 2 -2、RH 2 -3和RH 2 -4形成另一个串联基因簇。从视蛋白cDNA重构的色素的峰吸收光谱在它们之间显著不同。定量RT-PCR结果显示,不同的视蛋白基因在视网膜中的表达水平存在显著差异。我们还发现RH 1基因上游1 kb的区域可以导致GFP在视杆细胞特异性表达,其时空模式与内源性RH 1基因的时空模式没有区别。

项目成果

期刊论文数量(28)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Shoji Kawamura: "Evolution of red-green visual pigment genes and color vision of New World monkeys"Primate Research. 16. 111-124 (2000)
Shoji Kawamura:“新世界猴红绿色视觉色素基因和色觉的进化”灵长类动物研究。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Akito Chinen et al.: "Gene duplication and spectral diversification of cone visual pigments of zebrafish"Genetics. 163. 663-675 (2003)
Akito Chinen 等人:“斑马鱼视锥视觉色素的基因复制和光谱多样化”遗传学。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Takanori Hamaoka: "Visualization of rod photoreceptor development using GFP-transgenic zebrafish"Genesis. 34・3. 215-220 (2002)
Takanori Hamaoka:“使用 GFP 转基因斑马鱼观察视杆细胞的发育”Genesis 34・3(2002 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Takanori Hamaoka: "Visualization of rod photoreceptor development using GFP-transgenic zebrafish"Genesis. 34. 215-220 (2002)
Takanori Hamaoka:“使用 GFP 转基因斑马鱼可视化视杆光感受器发育”Genesis。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Shoji Kawamura: "Y-chromosomal red-green opsin genes of nocturnal New World monkey"FEBS Letters. 530. 70-72 (2002)
Shoji Kawamura:“夜行性新世界猴的 Y 染色体红绿视蛋白基因”FEBS Letters。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

KAWAMURA Shoji其他文献

KAWAMURA Shoji的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('KAWAMURA Shoji', 18)}}的其他基金

Integrative sensory evolution in primates revealed by population genetic analysis of olfactory, taste, and color vision receptor genes
嗅觉、味觉和色觉受体基因的群体遗传分析揭示了灵长类动物的综合感觉进化
  • 批准号:
    15H02421
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Evolution of visual opsin gene expression through gene duplication manifested in fish and primates
鱼类和灵长类动物中通过基因复制实现视觉视蛋白基因表达的进化
  • 批准号:
    23657164
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Evolutionary diversity and adaption of sensory genes evaluated for natural populations of primates
灵长类自然种群感觉基因的进化多样性和适应性评估
  • 批准号:
    22247036
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Testing adaptive significance of primate color vision by behavioral and genetic studies of wild populations of New World monkeys
通过对新世界猴野生种群的行为和遗传研究来测试灵长类动物色觉的适应性意义
  • 批准号:
    19207018
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
The color vision typing using fecal DNA of New World monkeys and the analysis of vision-behavior relatedness
新世界猴粪便DNA色觉分型及视觉行为相关性分析
  • 批准号:
    16405015
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of primate cDNA library using cultured cell
使用培养细胞开发灵长类 cDNA 文库
  • 批准号:
    09554056
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

相似国自然基金

低强度红色激光调控视锥细胞Opsin基因表达控制近视进展的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
云贵高原岩溶洞穴钩虾的进化格局及其对洞穴环境的适应机制
  • 批准号:
    31172049
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    63.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Identification of genes involved in photoreceptor recognition and synapse formation
鉴定参与光感受器识别和突触形成的基因
  • 批准号:
    10766366
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
Neural mechanisms of behavioral coordination in Hydra
水螅行为协调的神经机制
  • 批准号:
    10505359
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
Acoustic modulation of forebrain aggression network in miniature, transparent vocal fish
微型透明发声鱼前脑攻击网络的声学调制
  • 批准号:
    10524567
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
Functional connectivity of a brain-scale neural circuit for motion perception
用于运动感知的大脑规模神经回路的功能连接
  • 批准号:
    10524593
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
Neural Mechanisms of Behavioral Coordination in Hydra
水螅行为协调的神经机制
  • 批准号:
    10665072
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
Cone subtype specification in human retinas and organoids
人类视网膜和类器官中的视锥细胞亚型规范
  • 批准号:
    10327705
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
Cone subtype specification in human retinas and organoids
人类视网膜和类器官中的视锥细胞亚型规范
  • 批准号:
    10547792
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
Genetic Factors Mediating Thyroid Hormone-Induced Opsin Switching in Zebrafish Cone Photoreceptors
介导斑马鱼视锥细胞中甲状腺激素诱导的视蛋白转换的遗传因素
  • 批准号:
    10456801
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
Specification of green and red cone cells in the human eye
人眼中绿色和红色视锥细胞的规格
  • 批准号:
    10020763
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
Designing and deploying an expanded color palette of voltage indicators engineered for multiphoton microscopy
设计和部署专为多光子显微镜设计的电压指示器的扩展调色板
  • 批准号:
    10459069
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 8.38万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了