種分化種形成に関与する遺伝子の単離とそのメカニズムの解明

物种形成相关基因的分离及其机制的阐明

• 批准号: 00J09891
• 负责人: 寺井 洋平
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J09891/
• 关键词: シクリッド; 性選択; 体表模様; 光受容体; 形態形成; 種分化種形成

本研究ではカワズズメ科魚類、(シクリッド)を用いて種分化種形成に関与してきた遺伝子の単離とそのメカニズムの解明を目的としている。そしてその候補の遺伝子として視覚と体表模様の形成に関与する遺伝子に着目してきた。これまでに本研究で光受容体タンパクの一つ、LWSビクトリア湖のシグリッドで非常に多様化し、またその変異が種内に固定し種分化種形成に関与してきたことを明らかにしてきた。そこで今年度はその変異の機能的な変化を明らかにし種分化種形成にどのように関与してきたかを検証するために、光受容体タンパクのオプシン遺伝子を培養細胞内で発現させ、そのタンパク質を抽出し吸収波長の変化を調べることを試みた。その結果、LWSの培養紬胞内での発現がウェスタンブロットで確認され、現在吸収波長の測定を行っている。また、体表模様の形成に関わる遺伝子hagoromoについてシクリッド生体の皮下での強制発現による色素細胞の分化を試みた。その結果皮下での遺伝子の強制発現に成功し、現在色素細胞の誘導、分化を検出することを行っている。これまでの本研究の成果を雑誌に掲載した。顎、歯の形態形成についてはbmp4遺伝子の進化についての論文を掲載した(Mol.Biol.Evol.19:1628-32.2002.)。体表模様についてはhagoromo遺伝子の進化についての論文を掲載した(Mol.Biol.Evol.19:574-8.2002)。視覚についてはロドプシンとLWS遺伝子の準化についての論文をそれぞれ掲載した(Mol.Biol.Evol.19:1807-11.2002.;PNAS 99:15501-6.2002.)。

The purpose of this study is to clarify the relationship between species differentiation and species differentiation in different species of fish. The candidate information is related to the formation of the surface pattern and the candidate information is related to the surface pattern. In this study, we found that the photoreceptors were very diverse, and the intraspecies were fixed, and the species differentiation was related to the photoreceptors. This year, we have a variety of functional changes, such as the identification of species differentiation, the detection of photoreceptors, the detection of photoreceptors, the extraction of absorption wavelengths and the modulation of absorption wavelengths. The results showed that the development of LWS in culture cells was confirmed, and the absorption wavelength was determined. The differentiation of pigment cells in the subcutaneous stress of the organism was studied. As a result, stress development of subcutaneous cells was successful, and induction and differentiation of pigment cells were successfully carried out. The results of this research are reported in detail. A paper on morphogenesis and evolution of jaw and tooth bmp4 genes is published (Mol.Biol.Evol.19:1628-32.2002.). A paper on the evolution of hagoromo genes is published (Mol.Biol.Evol.19:574-8.2002). The paper on the standardization of LWS genes is published (Mol.Biol.Evol.19:1807-11.2002.; PNAS 99:15501-6.2002.)。

项目成果

Nishihara H, Terai Y, Okada N.: "Characterization of Novel Alu-and tRNA-Related SINEs from the Tree Shrew and Evolutionary Implications of Their Origins"Molecular Biology and Evolution. 19. 1964-1972 (2002)

Nishihara H、Terai Y、Okada N.：“树鼩新型 Alu 和 tRNA 相关 SINE 的表征及其起源的进化意义”分子生物学和进化。

Terai Y, Morikawa N, Kawakami K, Okada N.: "Accelerated Evolution of the Surface Amino Acids in the WD-Repeat Domain Encoded by the hagoromo Gene in an Explosively Speciated Lineage of East African Cichild Fishes"Molecular Biology and Evolution. 19. 1303-

Terai Y、Morikawa N、Kawakami K、Okada N.：“东非 Cichild 鱼爆炸性物种谱系中由 hagoromo 基因编码的 WD 重复结构域中表面氨基酸的加速进化”分子生物学和进化。

Terai Y, Morikawa N, Okada N.: "The evolution of the pro-domain of bone morphogenetic protein 4 (bmp4) in an explosively speciated lineage of East african cichlid fishes"Molecular Biology and Evolution. 19. 1628-1632 (2002)

Terai Y、Morikawa N、Okada N.：“东非丽鱼科鱼类爆炸性物种谱系中骨形态发生蛋白 4 (bmp4) 前结构域的进化”分子生物学与进化。

Sugawara T, Terai Y, Okada N.: "Natural selection of the rhodopsin gene during the adaptive radiation of East african great lakes cichlid fishes"Molecular Biology and Evolution. 19. 1807-1811 (2002)

Sukawara T、Terai Y、Okada N.：“东非大湖慈鲷鱼适应性辐射过程中视紫红质基因的自然选择”分子生物学与进化。

Terai Y, Mayer WE, Klein J, Tichy H, Okada N.: "The effect of selection on a long wavelength-sensitive (LWS) opsin gene of Lake Victoria cichlid fishes"Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99. 15501-15506 (2002)

Terai Y、Mayer WE、Klein J、Tichy H、Okada N.：“选择对维多利亚湖丽鱼的长波长敏感 (LWS) 视蛋白基因的影响”美国国家科学院院刊