【研究分野】生物多様性・分類

【研究領域課題番号】21227002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生物多様性 / 進化 / 種分化 / 大進化 / 新規形質獲得

【研究成果の概要】

本研究では、ビクトリア湖産シクリッドに注目した種分化・種形成に関わる遺伝領域の探索、および哺乳類の脳などの特異的な形態獲得に関与したシス制御配列の進化機構の研究をおこなった。シクリッドに関しては、性決定機構や嗅覚受容体遺伝子の多様化、光受容体遺伝子と体色の間の相関関係を明らかにし、また異種間交雑種を用いた連鎖群解析により性決定候補領域の特定に成功した。哺乳類に関しては、間脳や脳梁などの形態形成に関与するAmnSINE1由来エンハンサーに関して、その分子メカニズムと獲得過程を明らかにすることができた。本研究で明らかになった生物進化の分子機構は、多くの生物種において普遍的なものであると考えられる。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31

【配分額】147,940千円 (直接経費: 113,800千円、間接経費: 34,140千円)

【研究分野】進化生物学

【研究領域課題番号】21247038 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

進化 / 生物多様性 / 種分化 / エンハンサー

【研究成果の概要】

1)種分化研究
光受容体が生息する光環境に適応していることを明らかにするために、ビクトリア湖内のほぼすべての環境に生息する様々な種を用いて、光受容体遺伝子の配列決定を行った。また、それらの配列からタンパク質を産生し、視物質の再構築を行いその吸収波長を測定した。視物質の吸収からシクリッドの種は光受容体を光環境に適応させていることの一部が明らかになった。
2)哺乳類特異的に保存されたSINE由来エンハンサーの網羅的探索
哺乳類特異的に保存されたAmnSINE1配列の中で現在約100遺伝子座が未解析であるため、これらの一部に関して哺乳類特異的エンハンサーの網羅的スクリーニングをおこなった。その結果、エンハンサーの候補になる遺伝子座が得られた。また、これまでに得られているエンハンサーで、特に脳などの哺乳類特異的な組織において活性を持つものに着目し、その発現誘導の対象遺伝子を同定するために近傍遺伝子のin situ hybridizationを行った。そしてマウス発生過程におけるどの器官形成の発現調節に関与しているかの解析の一部を行った。その結果、器官形成の発現調節に関与している可能性がある結果が得られた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2009

【配分額】16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)

【研究分野】生物多様性・分類

【研究領域課題番号】19870022 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

雑種 / 種分化 / 生物多様性 / 超越分離 / 個体ベースモデル / 種分化の逆転

【研究成果の概要】

外来種や生息環境の破壊がもたらす雑種形成が問題となっている。雑種形成により2種が融合して1種となる「種分化の逆転」が起こることもあるが、雑種が第3の種として新たな生息地で確立する「雑種種分化」が起こることもある。本研究ではコンピュータシミュレーションを用いて、生息環境の改変が近縁な2種の雑種形成をもたらした場合、雑種種分化ではなく種分化の逆転が起きてしまう可能性が高いことを明らかにした。

【研究種目】若手研究(スタートアップ)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】1,840千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 240千円)

【研究分野】生態

【研究領域課題番号】12894019 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

種分化 / 生殖隔離 / 生物多様性 / データベース / 理論的研究 / 生態学的研究 / 分子生物学的研究

【研究成果の概要】

生殖隔離がどのようなメカニズムで進化したかという問題の解明は、地球上での多様性創出の原因を考える上でも重要なテーマの一つである。この問題を「種分化のメカニズムの解明」と「種分化と生物の多様性の関係」から探る研究を押し進めるために、2回の会合を東北大学(仙台)で開催した(11月と2月)。会合では、植物、動物、微生物の対象生物について、理論的研究、分子生物学的研究、生態学的研究、生物地理学的研究、古生物学的研究について討論が行われた。討論の結果、種分化メカニズムの解明のための研究には、(1)交配や資源利用にかかわる遺伝メカニズムを分子レベルで解明する必要性であること、(2)自然界での多様性のプロセスを解明するためには、グローバルな視点からの多様性のパターンの解析が必要であり、そのためには個体をベースとたデータベースが必要であるということ、(3)どのように生態的な要因が種分化の促進に関わっているかを実証研究すること、(4)実際の生物に応用できる理論的研究の発展がのぞましいこと、などが確認された。
また、今後の新たな研究計画に利用できるように、種分化研究の文献データベースの作成や一部計測データのデータベースの作成を行った。今回の成果は、日本生態学会でのシンポジウム「生物多様性の進化機構の解明」などで公開されるほか、雑誌での特集記事として企画している。また、継続的に論議し、今後、大きなプロジェクト研究として計画予定である。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000

【配分額】3,400千円 (直接経費: 3,400千円)