適応進化の分子的検証および復元

适应性进化的分子验证与重建

• 批准号: 15770153
• 负责人: 青木 誠志郎
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15770153/
• 关键词: 自然選択; 分子進化; 祖先復元実験; 形態形成遺伝子; 系統; MADS-box; Ngrol; 植物; ダーウィン; 形態進化; 適応; 遺伝子復元; 遺伝子導入

生物の示す多様性の神秘は我々を魅惑し止まない。このような多様性は祖先のもつ遺伝子に様々な変異がつけ加えられることにより生み出されたと考えられる。もしそうならば「進化過程における変異を元に戻し祖先型遺伝子を回復させれば祖先生物の特徴を復元することができるのではないだろうか?」本研究の先行研究ではこの考えに基づき、バクテリアからタバコ属野生植物ゲノムに水平移行したNgrol遺伝子群による祖先復元解析について解析した。本研究ではこの"祖先遺伝子復元実験"に"分子進化速度加速推定"を加えることにより可能となる「適応進化の分子的実証の試み」についてさらなる解析法を開発した。ここでは花器官の運命をきめるMADS遺伝子群分子進化における正の淘汰を理論的に推定し分子機能の進化の実験的復元を試みた。MADS遺伝子群は花器官homeotic変異の原因遺伝子として発見された。蛋白質機能としてはこの遺伝子群の仲間同士で多量体をつくり転写因子として働くことが知られている。MADS遺伝子群は花器官誘導に必須な役割を果たすため花形態の進化に関わった可能性を考えまず系統樹を作成、解析を行った。(この結果を論文として発表した)。この系統樹の枝の中に他より顕著に長くなる枝が見つかった。この枝は"裸子植物と被子植物の共通祖先における分岐点"と"被子植物の多様化における分岐点"を結ぶ花の初期進化の時期に当たる枝であることが示された。そこで両分岐点における祖先遺伝子の配列を理論的に推定し復元合成した。機能実験に関するpreliminaryな結果によるとこの推定祖先遺伝子は多量体の組み合わせに関わる蛋白質相互作用の進化的変遷を説明することがた。

The mystery of diversity in biology is not to be forgotten. The diversity of the ancestors is different from that of the ancestors. The evolutionary process is different from that of ancestral organisms. In this study, the first study was to investigate the origin of wild plants, to analyze the origin of ancestors, to analyze the origin of ancestors, and to analyze the origin of ancestors. In this study, we developed an analytical method for estimating the acceleration of molecular evolution. The molecular evolution of MADS gene subgroup in flower organ is studied by theoretical method and molecular function evolution is studied by complex method. MADS gene group flower organ homeotic difference causes gene to appear Protein function is the function of a protein in a protein family. MADS gene group flower organ induction must be cut fruit evolution related to the possibility of examination of phylogenetic tree construction, analysis and implementation (The results of this paper are shown below). The tree branches of this system are growing and growing. The branch is opposite to "the common ancestor of naked plants and angiosperms" and "the diversity of angiosperms" and the initial evolution of flowers. A theoretical deduction of the distribution of ancestral descendants and complex synthesis Function related to preliminary results, putative ancestry, assembly of multiple quantities, and evolution of protein interactions

项目成果

Phylogeny and divergence of basal angiosperms inferred from APETALA3- and PISTILLATA-like MADS-box genes

• DOI: 10.1007/s10265-004-0153-7
• 发表时间: 2004-06-01
• 期刊: JOURNAL OF PLANT RESEARCH
• 影响因子: 2.8
• 作者: Aoki, S;Uehara, K;Ito, M
• 通讯作者: Ito, M

青木誠志郎, 伊藤元己: "祖先の姿の分子による復元"生物の科学 遺伝. 57巻6号. 60-66 (2003)

Seishiro Aoki，Motomi Ito：“利用分子重建祖先形态”，《生物科学遗传学》，第 57 卷，第 6. 60-66 期（2003 年）。

Resurrection of an ancestral gene : functionary and evolutionary analyses of Ngrol genes transferrd from Agrobacterium to the genome of Nicotiana.

祖先基因的复活：Ngrol 基因从农杆菌转移到烟草基因组的功能和进化分析。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Plant Research 117
• 作者: Seishiro Aoki;Koichi Uehara;Masao Imafuku;Mitsuyasu Hasebe;Motomi Ito;Seishiro Aoki
• 通讯作者: Seishiro Aoki