シロアリの社会性進化の新理論:遺伝子重複による新たな発現調節の獲得機構の解明

白蚁社会进化的新理论:阐明通过基因复制获得新表达调控的机制

基本信息

  • 批准号:
    22H02672
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.07万
  • 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:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2026-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

代表的な真社会性昆虫であるシロアリでは,カースト間で特異的に発現する遺伝子(=ソシオ遺伝子)は基本的に多重遺伝子群であり,遺伝子重複と社会性進化には密接な関係がある可能性がある。本研究は,これを新たな進化理論にすることを目標とする。重複した遺伝子の進化を高い解像度で解析するには,出来るだけ長いコンティグが必要である。また,我々がこれまで解析したヤマトシロアリReticulitermes speratus以外には,重複したソシオ遺伝子が正確に同定された種はない。そこで本年度は「先進ゲノム支援」のサポートを受け,ネバダオオシロアリZootermopsis nevadensis(562 Mb)の日本産個体群を対象に,PacBioによるロングリードを用いた高解像度のゲノムアセンブリ作製を試みた。現在,カバレッジ322x(180 Gb)のシーケンスが完了し,遺伝子モデルの作成を行なっている。重要なソシオ遺伝子をピックアップするために,各カースト(生殖虫,兵隊,ワーカー)の性別と部位別(頭部と胸腹部)のRNA-seqも行い,シーケンスリードを得た。今後,作成されたゲノムアセンブリにリードをマップし,網羅的な遺伝子の発現データを取得する。続いて,ヤマトシロアリを対象に,ソシオ遺伝子の発現制御を担う転写因子の探索を試みた。JASPAR 2022を用い,複数のソシオ遺伝子の各パラログの上流に結合する転写因子の候補を得た。本種のRNA-seqデータをもとに各パラログと同一の発現パターンを示す転写因子を探索した結果,カースト特異的に発現するソシオ遺伝子には,共通の転写因子が働く可能性が示された。今後,各遺伝子の相互作用を詳細に解析する。関連する結果の一部は,国際学会(第19回IUSSI (国際社会性昆虫学会))と国内学会(第24回日本進化学会,第93回日本動物学会)および学術誌で発表した。
Representative な true social insect で あ る シ ロ ア リ で は, カ ー ス ト で between specific に 発 now す る heritage 伝 child (= ソ シ オ heritage 伝) は に multiple of basic 伝 subgroup で あ り, heritage 伝 son repeat と social evolution に は contact な masato is が あ る possibility が あ る. The new たな evolutionary theory にする とを とを objective of this study is とする. Repeat し た heritage 伝 son の evolution を い high resolution analytical す で る に は, out る だ け long い コ ン テ ィ グ が necessary で あ る. ま た, I 々 が こ れ ま で parsing し た ヤ マ ト シ ロ ア リ Reticulitermes speratus outside に は, repeat し た ソ シ オ posthumous son 伝 が に right be さ れ た kind は な い. そ こ で this year は "advanced ゲ ノ ム support" の サ ポ ー ト を け, ネ バ ダ オ オ シ ロ ア リ Zootermopsis nevadensis (562 Mb) of the Japanese individual の group を like に seaborne, PacBio に よ る ロ ン グ リ ー ド を with い た high resolution の ゲ ノ ム ア セ ン ブ リ cropping を try み た. Now, カ バ レ ッ ジ 322 x (180 Gb) の シ ー ケ ン ス が し, heritage 伝 son モ デ ル の made を line な っ て い る. Important な ソ シ オ posthumous son 伝 を ピ ッ ク ア ッ プ す る た め に, each カ ー ス ト (reproductive worm, corps, ワ ー カ ー) の gender と parts don't (と head chest) の RNA - seq も い, シ ー ケ ン ス リ ー ド を た. In the future, make さ れ た ゲ ノ ム ア セ ン ブ リ に リ ー ド を マ ッ プ し, な of snare 伝 son の 発 now デ ー タ を obtain す る. 続 い て, ヤ マ ト シ ロ ア リ を like に, seaborne ソ シ オ posthumous son 伝 の 発 now suppression を bear う planning write factor の try to explore を み た. In JASPAR 2022, を is obtained by using を, the plural <s:1> ソシ を, the 伝 sub-<s:1> of each パラログ <s:1>, the に combined with する転 to write the factor <e:1> and the reserve を. This kind of の RNA - seq デ ー タ を も と に each パ ラ ロ グ と same の 発 now パ タ ー ン を shown す planning write factor を explore し た results, カ ー ス ト specific に 発 now す る ソ シ オ heritage 伝 son に は, common の planning write factor が 働 が く possibility in さ れ た. In the future, a detailed に analysis of the interactions among the 伝 offspring will be conducted. Related する results: a する, international society (19th IUSSI (International Society of Social Entomology)) と, domestic society (24th Japanese Society of Evolution, 93rd Zoological Society of Japan) および, academic journal で, publication list: た.

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Possible importance of gene duplication for termite social evolution
基因复制对白蚁社会进化的可能重要性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Maekawa K;Shigenobu S;Hayashi Y;Miura T
  • 通讯作者:
    Miura T
ネバダオオシロアリの兵隊分化における嗅覚共受容体遺伝子Orcoの機能解析
嗅觉辅助受体基因Orco在内华达白蚁士兵分化中的功能分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Maekawa K;Shigenobu S;Hayashi Y;Miura T;高草大悟,杉原智博,清成寛,寺北明久,小柳光正;Yaguchi H & Maekawa K;波越裕也,和田清二,小柳光正,寺北明久;花田拓巳,神田智巨,芦原流聖,前川清人
  • 通讯作者:
    花田拓巳,神田智巨,芦原流聖,前川清人
Transcriptomics on Social Interactions in Termites: Effects of Soldier Presence
  • DOI:
    10.3389/fevo.2022.924151
  • 发表时间:
    2014-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. Matsunami;Dai Watanabe;Kokuto Fujiwara;Y. Hayashi;S. Shigenobu;T. Miura;K. Maekawa
  • 通讯作者:
    M. Matsunami;Dai Watanabe;Kokuto Fujiwara;Y. Hayashi;S. Shigenobu;T. Miura;K. Maekawa
ヤマトシロアリの職蟻と兵隊の触角における化学受容にかかわる遺伝子の発現・機能解析
工蚁和大和白蚁触角化学感受相关基因的表达和功能分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    花田拓巳,鈴木諒平,北條賢,林良信,前川清人
  • 通讯作者:
    花田拓巳,鈴木諒平,北條賢,林良信,前川清人
ヤマトシロアリの化学受容器で発現するリポカリン遺伝子における機能解明の試み
试图阐明日本白蚁化学感受器中表达的脂质运载蛋白基因的功能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Asogwa Norman Chinweike;Toji Noriyuki;He Ziwei;Shao Chengru;Shibata Yukino;Tatsumoto Shoji;Ishikawa Hiroe;Go Yasuhiro;Wada Kazuhiro;齊藤 匠;水野文月;立木佑弥;金田瑠偉,石本志高,津川暁;小林あんじ,花田拓巳,矢口甫,前川清人
  • 通讯作者:
    小林あんじ,花田拓巳,矢口甫,前川清人
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前川 清人其他文献

Studies on Molecular Phylogeny and Biogeography of Blaberid Cockroaches
布拉氏蟑螂的分子系统发育和生物地理学研究
  • DOI:
    10.11501/3190546
  • 发表时间:
    2000
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    前川 清人
  • 通讯作者:
    前川 清人
Molecular developmental mechanisms responsible for soldier-specific morphogenes is in the nasute termite Nasutiteirmes takasagoensis.
负责士兵特异性形态发生的分子发育机制存在于鼻白蚁 Nasutiteirmes takasagoensis 中。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    栂 浩平;前川 清人;K. Toga and K. Maekawa
  • 通讯作者:
    K. Toga and K. Maekawa
「チカノ壁画の創造力と路上からの平和-ロサンゼルスのチカノ作家たちの声を通して-」
“奇卡诺壁画的创造力与街头的和平——通过洛杉矶奇卡诺艺术家的声音”
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    栂 浩平;前川 清人;K. Toga and K. Maekawa;K. Toga and K. Maekawa;新津厚子
  • 通讯作者:
    新津厚子
「壁画の公共性-ロサンゼルスにおける壁画受容と視覚ナラティブの分析から-」
“壁画的公共性:洛杉矶壁画接受和视觉叙事的分析”
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    栂 浩平;前川 清人;K. Toga and K. Maekawa;K. Toga and K. Maekawa;新津厚子;新津厚子;新津厚子
  • 通讯作者:
    新津厚子
ゴキブリ類における社会性の発達とセルラーゼ遺伝子発現量の変化.
蟑螂社会性的发展和纤维素酶基因表达的变化。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    嶋田 敬介;前川 清人
  • 通讯作者:
    前川 清人

前川 清人的其他文献

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  • 通讯作者:
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白蚁社会进化的新理论:阐明通过基因复制获得新表达调控的机制
  • 批准号:
    23K23935
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
シロアリの性決定因子を用いた長命化にかかわる遺伝子ネットワークの解明
利用白蚁性别决定因素阐明与长寿相关的遗传网络
  • 批准号:
    21K19293
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
家族性ゴキブリ類の社会生態に関する分子生態学および行動学的研究
家族蟑螂社会生态的分子生态学和行为研究
  • 批准号:
    16770014
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
ゴキブリ類の社会進化に関する分子生態学的研究
蟑螂社会进化的分子生态学研究
  • 批准号:
    00J08613
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
東南アジア・オセアニア域におけるオオゴキブリ亜科の分子系統及び進化生態学的研究
东南亚和大洋洲西方亚科的分子系统发育和进化生态学研究。
  • 批准号:
    97J07996
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows

相似国自然基金

基于熊蜂和蜜蜂的大脑单细胞转录组探索蜜蜂科真社会性的分子机制与演化
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
中生代白蚁真社会性的早期演化与古生态
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

真社会性哺乳類における個体差と対立への対処
真社会性哺乳动物的个体差异和冲突管理
  • 批准号:
    23K23961
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ニホンミツバチと真菌の共生が真社会性コロニーの維持に及ぼす影響について
日本蜜蜂与真菌共生对维持真社会性蜂群的影响
  • 批准号:
    23K05925
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
真社会性昆虫シロアリにおける分業システムとカースト分化運命決定機構の解明
真社会性昆虫白蚁的分工系统和种姓分化命运决定机制的阐明
  • 批准号:
    21K14863
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
真社会性昆虫シロアリにおける行動の可塑性に与える社会の役割
社会对真社会性昆虫白蚁行为可塑性的作用
  • 批准号:
    20K15881
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
シオカワコハナバチにおける真社会性巣の出現割合にアリによる捕食圧が与える影響
蚂蚁捕食压力对白胸蜂群居巢出现率的影响
  • 批准号:
    12J04844
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
真社会性げっ歯類ハダカデバネズミの行動を制御する脳神経可塑性
控制社会性啮齿动物裸鼹鼠行为的神经可塑性
  • 批准号:
    23700388
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
真社会性アブラムシ-捕食者系における相互対抗的な表現型可塑性の実験生態学的検証
真社会性蚜虫-捕食者系统中相互表型可塑性的实验生态验证
  • 批准号:
    09J06649
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
真社会性昆虫における完全不妊ワーカーの進化
真社会性昆虫中完全不育工蜂的进化
  • 批准号:
    03J06310
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 11.07万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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