分化した集団間の比較ゲノム機能解析によるショウジョウバエ種多様化メカニズムの解明

通过差异种群之间的比较基因组功能分析阐明果蝇物种多样化机制

基本信息

批准号：
18017024
负责人：
高橋文
金额：
$ 4.16万
依托单位：
National Institute of Genetics
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

项目摘要

本研究では、分化の進んだ西アフリカ産のMEL6系統と台湾産のTW1系統についてゲノムがどのように変化しているかを探ることで、種が多様化していくメカニズムを解明することが大きな目的である。また、これら分化の進んだ二つの系統の特徴的な表現型の違いを体系的にゲノム上の違いとしてマッピングしていくため、複数形質のマッピングに用いることができる多数の組み換え体パネルを準備し、ゲノムレベルでの遺伝子マッピングを行うことにより原因遺伝子を特定することを目標として行った。本研究では特徴的な形質の1つである胸部クチクラのpigmentationパターンについて上記マッピングにより原因遺伝子ebonyを特定することができた。また、西表集団を利用した種内のゲノム比較により、原因サイトを遺伝子上流領域の一部(約150bp)にしぼることができた。この形質は、交尾相手選好性にも関与しているため、表皮細胞及び神経系の両方で多面発現が見られる遺伝子が原因遺伝子として同定されたことは、種分化のポテンシャルを考える上で大変インパクトのある成果であった。また、雄の交尾相手選好性については、ビデオ撮影装置による行動観察方法を確立したことにより肉眼での観察ではわからなかった交尾前0.5秒以内の雌雄の距離に違いがあることがわかった。このような詳細な交尾行動の変異が報告されたことがなく今後の展開が期待される成果であった。この表現型の違いについても上記組み換え体を用いたマッピングを進め、第3染色体の右腕先端部にこの形質を制御する領域があることがわかった。このように、本研究の成果により、分化した集団を用いた上記の機能ゲノム的アプローチが、種多様化メカニズムの解析に対し有効な方法であることを示すことができた。

这项研究的主要目的是通过探索来自西非的MEL6谱系和来自台湾的TW1谱系的基因组如何变化来阐明物种多样化的机制。此外，为了系统地绘制这两条分化线作为基因组差异之间的独特表型差异，我们准备了大量可用于映射复数特征的重组面板，目的是通过在基因组水平上执行基因映射来识别因果基因。在这项研究中，可以通过绘制上述色素沉着模式（其中一种是独特的特征）来鉴定的致病基因乌木。此外，通过使用iRimote群体比较物种中的基因组，将病因减少到基因上游区域的一部分（约150 bp）。这种特征还参与了对交配伙伴的偏爱，因此，考虑到物种潜力，被诱导的作为病变基因的基因鉴定是一个非常有影响力的发现。此外，关于男性对交配伴侣的偏爱，已经发现，在交配前0.5秒内，男性和女性之间的距离存在差异，这是由于建立了使用摄像师的行为观察方法而显而易见的。尚未报告交配行为的详细突变，预计将来会发展结果。表型上的这种差异也使用上述重组剂进行，发现有一个区域控制着3染色体3染色体的右臂尖端的该特征。因此，这项研究的结果表明，上述功能性基因组方法使用差异化种群是一种有效分析物种多样性机制的方法。