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

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.)。

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.)。