植物の多細胞体制進化の鍵となったゲノム進化の特定

植物多细胞系统进化关键基因组进化的鉴定

• 批准号: 18017010
• 负责人: 西山 智明
• 金额: $ 4.29万
• 依托单位: Kanazawa University
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18017010/
• 关键词: 多細胞体制; 相同遺伝子; 系統解析; 植物ホルモン; 転写因子; 信号伝達系; 全ゲノムショットガン配列; 発生; 遺伝子重複; 複雑化

ヒメツリガネゴケ、イヌカタヒバの全ゲノムショットガンシークエンスリード断片配列データから相同遺伝子の配列を探索、構造を予測し、データベースから探索した相同遺伝子の配列ととも遺伝子系統樹を再構築するシステムを作成した。系統解析については、基礎生物学研究所生物進化研究室と共同で進め、被子植物で発生に関わる遺伝子を含む460遺伝子ファミリーについて系統解析を行った。結果として、シロイヌナズの発生に関わる遺伝子の約80%についてヒメツリガネゴケでもオーソログ候補が見つかり陸上植物進化の初期から保存されていることがわかった。さらに、遺伝子ファミリーを構成する遺伝伝子が、系統の分岐後に系統毎に遺伝子数を増加させている例が転写因子などに多数見つかった。また、ほとんどの系統で数が少数に維持されている遺伝子群は、細胞周期、細胞骨格、クロマチン修飾、光シグナル伝達に関わる因子に多かった。こうした遺伝子は、植物の生命活動維持に本質的に関わる物であって、ヒメツリガネゴケでは少数しかないが、被子植物の系統では多数に増えているような遺伝子が2倍体の多細胞体制の進化、特に2倍体の複雑化に関与していると予想される。上記系統解析で浮かび上がって来た植物ホルモン、ジベレリン信号伝達系について、ヒメツリガネゴケでは、被子植物と同様のジベレリン信号伝達系は働いていない事を明らかにした。5'SAGEに加え、計画班「下等植物の進化・多様性に関するゲノム研究」と共同で2倍体1ライブラリー1倍体4ライブラリーについて454システムを用いた3'末端配列決定を行い、各ライブラリーについて約40万個のmRNAの3'末端配列を決定した。このデータと、国際コンソーシアムとJGIと共同で進めたヒメツリガネゴケ概要ゲノム上の遺伝子を対応づけることで2倍体特異的に発現している遺伝子の同定を進めつつある。

我们创建了一个系统来搜索从全基因组shot弹枪序列中读取猩红色苔藓和米塔柏树的片段序列数据的序列，预测结构，并通过从数据库中搜索的同源基因的序列重建基因生理树。与基本生物学研究所的生物进化实验室合作进行了系统发育分析，并对包含参与被子植物发展的基因的460个基因家族进行系统发育分析。结果，发现还发现了大约80％参与拟南芥发展的基因的直系同源候选者，并且自从土地植物进化的早期进化以来，它们就一直保存。此外，已经发现许多转录因子构成基因家族的基因增加了谱系分支后每条线的基因数量。此外，在大多数菌株中数量较小的基因组主要与细胞周期，细胞骨架，染色质修饰和光nationaling有关。这些基因本质上与维持植物生命活动有关，并且只是窦苔藓中的少数基因，但预计它们将参与二倍体多细胞状态的进化，尤其是二倍体的复杂性。关于植物激素，在上述系统发育分析中出现的吉布雷素信号传导系统，发现与被子植物相同的吉布雷素信号传导系统在Gibberellin Moss中不起作用。除5阶段外，我们还使用454系统与规划团队合作，对二倍体1库和4个库进行了3'-End测序，“针对下植物的演化和多样性的基因组研究”，并确定了每个库的3'-End序列的3'-End序列。通过将这些数据与与国际财团和JGI共同进行的峰会幽灵基因组基因组中的基因联系起来，我们现在正在进步以识别二倍体特异性表达基因。

项目成果

The genome of the moss Physcomitrella patens reveals evolutionary insights into the conquest of land by plants

苔藓植物小立碗藓（Physcomitrella patens）的基因组揭示了植物征服土地的进化见解

• 发表时间: 2008
• 期刊: Science 319
• 作者: Stefan A. Rensing;Daniel Lang;Andreas D. Zimmer;Astrid Terry;Asaf Salamov;Harris Shapiro;Tomoaki Nishiyama;Pierre-Francois Perroud;Erika Lindquist;Yasuko Kamisugi;Takako Tanahashi,;Keiko Sakakibara;Tomomichi Fujita;Kazuko Oishi;Tadasu Shin-I
• 通讯作者: Tadasu Shin-I

ヒメツリガネゴケゲノム解析の進展

立碗藓基因组分析研究进展

• 发表时间: 2007
• 作者: 西山智明;他
• 通讯作者: 他

Toward a better understanding of Physcomitrella patens genome

更好地了解小立碗藓基因组

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Nishiyama;et. al.
• 通讯作者: et. al.

清水健太郎・長谷部光泰監修 植物の進化:基本概念からモデル生物を活用した比較・進化ゲノム学まで 3-1「発生遺伝子の進化」

清水健太郎、长谷部光康 指导 植物进化：从基本概念到使用模式生物的比较基因组学和进化基因组学 3-1“发育基因的进化”

• 发表时间: 2007
• 作者: 長谷部光泰;他
• 通讯作者: 他

Toward a better understanding of the Physcomitrella patens genome

更好地了解小立碗藓基因组

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Nishyama;et. al.
• 通讯作者: et. al.