共進化遺伝子の起原の解明

阐明共同进化基因的起源

• 批准号: 07J09733
• 负责人: 宅野 将平
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The Graduate University for Advanced Studies (2008)Tohoku University (2007)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J09733/
• 关键词: 共進化; 遺伝子システム; 遺伝子重複; 遺伝子変換; 組換え

共進化遺伝子システムのモデルとして、miRNAによる遺伝子発現制御機構、MHC、自家不和合性機構を用いたデータ解析を行った。シロイヌナズナのmiRNAが遺伝子重複によるコピー数の増加を介してどのように進化してきたかを調べた。シロイヌナズナには25のmiRNAシステムがあり、そのコピー数はシステムによって大きく異なっていた。コピー数が少ないmiRNAシステムは複数の遺伝子機能を制御していた。一方コピー数が多いmiRNAシステムは単一の遺伝子機能を制御していた。つまり、制御パターンが単純な初期のmiRNAシステムは複数の機能を制御しうるが、遺伝子重複を介して複雑化していくと、単一の機能の制御に最適化されて進化していた。協調進化とは、重複遺伝子が共進化する現象である。協調進化は、重複遺伝子間で変異を交換する遺伝子変換(inter-locus gene conversion)というメカニズムによって起こる。この現象は、変異の交換による重複遺伝子の多様性の増加に寄与すると予想した。動物のMHC(主要組織免疫適合複合体)、植物の自家不和合性遺伝子を遺伝子システムのモデルとして用いた。これらの遺伝子システムにおいて、変異の量が多いほど生存上有利になる。本研究により、MHC遺伝子、自家不和合性遺伝子双方の近傍ゲノム領域において偽遺伝子が存在し、機能遺伝子と偽遺伝子が遺伝子変換による協調進化をしていることを見いだした。さらに、モンテカルロシミュレーションにより、偽遺伝子との協調進化による変異の増加、および偽遺伝子自体の重要性が増加していることを示した。つまり、これらの遺伝子システムは、偽遺伝子を生体システムの一部として有効利用していた。

Co-evolution of gene expression systems, miRNA, gene expression control mechanisms, MHC, and gene expression mechanisms The number of miRNAs in the genome increased and the number of miRNAs in the genome increased. The number of miRNAs in the list is 25. The number of miRNAs in the genome is controlled by multiple genes. The number of miRNA in a single cell is controlled by the number of miRNA in a cell. The miRNA system in the early stage of purification and control is optimized for the control of multiple functions, and the miRNA system in the early stage of purification and control is optimized for the control of multiple functions. There are phenomena of coordinated evolution and co-evolution of repeated genes. Coordinated evolution, duplication, variation, inter-locus gene conversion, inter-locus gene conversion and inter-locus gene conversion. This phenomenon is due to the increase in diversity of repeated genes and the exchange of different genes. MHC(major tissue immune adaptation complex) of animals, plants and their own genetic diversity The number of different species is more than the number of species that are beneficial to survival In this study, MHC genes, self-and non-genetic genes are closely related to each other in the domain of existence, functional genes, and pseudo-genes. In addition, it is indicated that the coordination evolution of pseudo-genes and pseudo-genes is increasing, and the importance of pseudo-genes is increasing. A part of the biological system is used in the production of false genes.

项目成果

Preservation of a pseudogene by gene conversion and diversifying selection

• DOI: 10.1534/genetics.108.091918
• 发表时间: 2008-09-01
• 期刊: GENETICS
• 影响因子: 3.3
• 作者: Takuno, Shohei;Nishio, Takeshi;Innan, Hideki
• 通讯作者: Innan, Hideki

重複遺伝子における多様化選択と遺伝子変換の関係

重复基因中多样化选择与基因转换的关系

• 发表时间: 2007
• 作者: 宅野将平;西尾剛;印南秀樹
• 通讯作者: 印南秀樹

Effects of Recombination on Hitchhiking Diversity in the Brassica Self-incompatibility Locus Complex

• DOI: 10.1534/genetics.107.073825
• 发表时间: 2007-10
• 期刊: Genetics
• 影响因子: 3.3
• 作者: Shohei Takuno;R. Fujimoto;Tetsu Sugimura;Keiichi Sato;S. Okamoto;Shaoling Zhang;T. Nishio

Brassica属自家不和合性複合遺伝子座における組換えの検出と塩基配列多型への影響

芸苔属自交不亲和复合体位点重组的检测及其对核苷酸序列多态性的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: Yamaya;T.;佐土哲也・斉藤憲治・西田睦・宮正樹;宅野将平・藤本龍・杉村哲・西尾剛
• 通讯作者: 宅野将平・藤本龍・杉村哲・西尾剛