ミトコンドリアDNAゲノムの構造変化を指標とした後生動物の系統解析

以线粒体 DNA 基因组结构变化为指标的后生动物系统发育分析

基本信息

批准号：
06273206
负责人：
上島励
金额：
$ 1.28万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、脊椎動物と軟体動物に対象を絞ってミトコンドリアDNA(mtDNA)ゲノムの研究を行った。(1)現生の脊椎動物では最も原子的な体制を持つヤツメウナギのmtDNAをクローン化し、その遺伝子配置および遺伝暗号を決定した。その結果、ヤツメウナギの遺伝暗号および遺伝子配置は硬骨魚以降の高等な脊椎動物とほとんど同じであることが分かった。従って、脊椎動物において遺伝子配置および遺伝暗号は安定した特徴であり、高次分類群の系統解析に有効な分子マーカーであることが確認された。(2)これまでに遺伝子配置が報告された2種の軟体動物は、同じ動物門でありながら、遺伝子配置が著しく異なっており、しかも他の動物門の配置とはいずれも全く似ていないことが知られていた。そこで、3綱4亜綱に属する軟体動物のmtDNAの遺伝子配置を新たに決定し、既に報告されている2種の軟体動物と遺伝子配置を比較した。その結果、(1)アワビとビザラガイを除くと、残りの軟体動物は全て遺伝子配置が著しく異なること、(2)動物門内のみならず綱の中でも遺伝子配置が著しく異なることが分かった。しかし、この異常な多様性を詳細に解析すると、多板類や原子腹足類では、原子的なmtDNAの遺伝子配置を原型のまま残しているのに対し、多くの軟体動物では遺伝子配置の変化の速度が著しく速く進化しているため、特殊な遺伝子配置に変化してしまっていることが分かった。このことは、2つの系統学的な意義を持っている。第一に、同じ綱の中で遺伝子配置に著しい変化があるので、mtDNAの遺伝子配置は綱内の上位分類群の系統解析に有効なマーカーとなる。第2に、軟体動物の原始的なmtDNAの遺伝子配置は、前口動物群、特に節足動物に極めて似ており、この2つの動物門が近縁であることを示唆している。このように、軟体動物では、mtDNAの遺伝子配置が著しく多様で、その配置の変化は様々なレベルの系統解析に使えると考えられる。

今年，我们研究了针对脊椎动物和软体动物的线粒体DNA（mtDNA）基因组。（1）lamprey的mtdna被克隆了现代脊椎动物的原子状态最多，并确定了其遗传排列和遗传密码。结果表明，七lamp鼠的遗传密码和遗传排列几乎与硬骨后较高的脊椎动物的遗传编排相同。因此，已经证实，遗传排列和遗传密码是脊椎动物中稳定的特征，是用于较高分类单元的系统发育分析的有效分子标记。（2）众所周知，迄今为止据报道遗传排列的两种软体动物具有相同的门，但具有明显不同的遗传排列，并且它们都不类似于其他类似物的排列。因此，我们新确定了属于三个和四个子类的软体动物的mtDNA的基因放置，并将基因的放置与以前报道的两个软体动物物种进行了比较。结果，发现（1）除鲍鱼和维齐拉外，其余的软体动物，其余的所有软体动物的遗传排列都显着不同，并且（2）遗传排列不仅在门内，而且在类别内也有显着不同。然而，对这种异常多样性的详细分析表明，尽管多型和原子腹足动物保留原子mtDNA基因构构作为其原型，但许多软体动物的发展速度明显更快，导致基因构型的变化。这具有两个系统发育意义。首先，同一类中的遗传排列发生了重大变化，因此mtDNA的基因位置是对班级内部分类单元的系统发育分析的有效标记。其次，软体动物原始mtDNA的基因排列与前动物群体，尤其是节肢动物非常相似，这表明这两个门与紧密相关。因此，在软体动物中，mtDNA的遗传排列显着多样，并且该排列的变化可用于各种系统发育分析。