無尾類におけるmtDNAの分子進化とゲノム情報に基づく高次分類群の系統関係の推定

基于基因组信息的无尾目线粒体DNA分子进化及高等类群系统发育关系估计

• 批准号: 16770066
• 负责人: 倉林 敦
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16770066/
• 关键词: 無尾両生類; 高次分類群; カエル亜目; ミトコンドリアゲノム; ゲノム構造; 遺伝子配置; 分布域形成; 大陸移動; 無尾類; 分子進化; クサガエル科; サエズリガエル科; 縮重プライマー; 分子系統解析; アオガエル科; マダガスカルガエル科

無尾両生類におけるmtゲノムの分子進化のプロセスを推定すると共に、ゲノム構造を指標として高次分類群の系統関係を明らかにすることを目的に研究を実施した。本年度は、無尾類mtDNAのユニバーサルプライマーを用いて、クチボソガエル科とフクラガエル科のmtDNAの全領域の増幅を行い、昨年増幅済みの7科のカエル(クサガエル・サエズリガエル・スキアシヒメガエル・アベコベガエル・ヤドクガエル・ユビナガガエル)と共にmtDNAの塩基配列決定を行った。この内、クサガエル科とサエズリガエル科の種について全塩基配列を決定した。クサガエル科のイロカエクサガエルとサエズリガエル科のケガエルのmtDNAのゲノムサイズは、22.6kbpと21.4kpで、通常の脊椎動物の16kbpと比べ非常に大きいものであった。両者のゲノムを大きくしている要因は、付加的なコピー領域が存在するためであり、前者は、ND2蛋白遺伝子とコントロール領域と1つのtRNA遺伝子が、後者では、ND5蛋白遺伝子-コントロール領域と6つのtRNA遺伝子がコピーされていた。さらに、クサガエル科とサエズリガエル科のmtDNAでは、tRNAAla遺伝子とtRNAAsn-L鎖複製起点の位置が入れ替わっているという特徴が見られた。この特徴は、クチボソガエル科とも共通していたため、tRNA遺伝子とL鎖複製起点の位置の置換わりは、少なくともこれら3科の共通祖先で生じたと考えられた。ミトコンドリア遺伝子の塩基アミノ酸配列に基づく解析も本仮説を支持した。この研究成果については、日本動物学会第77回大会にて発表し、論文を準備中である。さらに、研究期間の知見から以下の点が明らかになった。(1)カエル類の中でも進化的なグループのカエル亜目では、幾つかの科で独立にミトコンドリアゲノム構造が大きく変化した。(2)カエル亜目の各科の分岐年代は、超大陸パンゲアの分断に先立つ場合が多く、世界的分布を示す科の分布域形成の一部は、大陸移動イベントが関与した。

该研究的目的是估算无尾巴thibian中MT基因组的分子进化过程，并使用基因组结构作为指标来阐明高阶分类群的系统发育关系。今年，我们使用Anukados mtdna的通用底漆放大了家庭青蛙和家庭青蛙的所有mtDNA区域去年已经放大了。在其中，确定了大豆和家庭大豆青蛙的种类的整个碱基序列。 22.6 kbp和21.4 kp的mtDNA基因组大小为22.6 kbp和21.4 kp，与正常脊椎动物的16 kbp相比，这很大。两者的基因组增加的原因是存在其他拷贝区域，前者复制了ND2蛋白基因，控制区和一个tRNA基因，后者复制了ND5蛋白基因控制区和六个tRNA基因。此外，大豆蛙的mtdnas和大豆家庭的特征是trnaala基因的互换性和trnaasn-l链复制的起源。该特征也是alienidae家族的共同点，因此人们认为替代tRNA基因和L链复制的起源至少发生在这三个家庭的共同祖先中。基于线粒体基因的基础氨基酸序列的分析也支持了这一假设。这项研究的结果是在日本动物学学会第77届会议上提出的，目前正在准备该论文。此外，研究期的发现揭示了以下几点：（1）在青蛙的进化群青蛙中，线粒体基因组结构在几个家庭中很大程度上独立改变。 （2）青蛙的每个家族的分歧年龄通常是在超大陆pangea的划分之前，大陆漂移事件部分参与了展示全球分布的家庭分布区域的形成。