【研究分野】生物多様性・分類

【研究領域課題番号】26650141 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

植物 / モデル化 / 生理学 / 遺伝子 / 環境

【研究成果の概要】

北海道大学苫小牧研究林の林冠観測用クレーンシステムを利用して樹高約20m，樹齢150年以上のミズナラとカエデを対象に，異なる枝位置から各3反復ずつ葉と花組織の採取を行った．得られたサンプルから全DNAを抽出し，次世代シーケンサーを用いて大規模塩基配列を取得した結果，約1500遺伝子座において総数100,000塩基の配列情報を取得した．塩基置換が生じた配列を探索した結果，同一個体あたり最大2個の突然変異が検出された．突然変異が観察された位置を分析した結果，一度突然変異が生じるとそれは後に形成された枝に引き継がれていることが確認されたため，同一個体内におけるモザイク状ゲノム構成の存在が示唆された．

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2014-04-01 - 2015-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】応用人類学

【研究領域課題番号】26251050 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生理的多型 / 遺伝的多型 / 体温調節 / 寒冷適応 / 遺伝子 / 環境 / 人類学 / 生理学 / 遺伝子多型 / 環境適応 / 生理人類学 / 低酸素

【研究成果の概要】

本課題は現代日本人の寒冷適応能について、特に産熱機能の生理的多型と遺伝的要因の関連を明らかにすることを目的とし、ヒトの寒冷曝露時の産熱反応と産熱に関与する脱共役タンパク質1（UCP1）遺伝子多型との関連を検証した。その結果、UCP1遺伝子の一塩基多型であるrs1800592と産熱反応に有意な関連があり、加えて最も産熱すると考えられるハプロタイプは高緯度地域、低気温地域で多かった。以上から、日本人の寒冷適応に関連する生理的多型の一部が遺伝的要因に影響を受けることを示した。さらに、生理データ、遺伝学的解析、地理情報を組み合わせた本課題は、人類の適応史を明らかにする新しいアプローチを提示した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】39,130千円 (直接経費: 30,100千円、間接経費: 9,030千円)

【研究分野】放射線・化学物質影響科学

【研究領域課題番号】25220102 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

放射線誘発突然変異 / ノックインマウス / トランスジェニックメダカ / 体細胞突然変異 / 生殖細胞突然変異 / 遺伝影響評価 / 環境変異原 / ゲノム解析 / 環境 / 遺伝子 / 突然変異 / 放射線 / リスク評価 / GFP / in vivo / 組織幹細胞

【研究成果の概要】

個体内で起こる体細胞や生殖細胞の突然変異を、生体内の組織構築の「場」を壊すことなく検出する事をモデル動物にて実現した。これにより、放射線や環境変異原の暴露により生じる細胞の突然変異リスクについて、被ばく後の時間と組織内の三次元的情報を加えて計測することが可能となった。本システムは、組織をすりつぶしてDNAを抽出するといった従来法に対しては革命的である。我々の方法は、体内で起こる細胞の突然変異を生きたまま観察することを可能とし、組織幹細胞の突然変異とその増殖動態を明らかとした。今回作製したHPRTdupGFPマウスは公的バンクにも登録され、世界中に配布される。商業的利用に関しては特許も取得した。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31

【配分額】182,650千円 (直接経費: 140,500千円、間接経費: 42,150千円)

【研究分野】水産学一般

【研究領域課題番号】23248033 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

サンゴ礁 / 潮汐 / ベラ / 遺伝子 / 環境 / トラフグ

【研究成果の概要】

潮汐は12.4時間周期で繰り返される浅海域における環境変動で、多くの魚は潮汐に合わせた産卵周期を示す。本研究では、サンゴ礁に生息するミツボシキュウセンが潮汐をどのように感じ取って、潮汐に合わせた時刻合わせを行っているのかについて明らかにすることを目的とした。トラフグのマイクロアレイを用いて推定した潮汐関連遺伝子のうち、ミツボシキュウセンの脳内に相同遺伝子(VIP/PHI and Cnpなど)が発現していることが判明した。このうちのいくつかは本種の間脳域で静水圧を孵化することによって変動することが明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31

【配分額】49,660千円 (直接経費: 38,200千円、間接経費: 11,460千円)

【研究分野】進化生物学

【研究領域課題番号】18657075 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

進化 / 遺伝子 / 環境 / 動物 / 受精 / 精子

【研究成果の概要】

マウス、ヒトのPLCZ遺伝子cDNA塩基配列を用いて、フグゲノムよりフグPLCZ遺伝子のゲノム塩基配列を決定した。さらにフグPLCZ遺伝子塩基配列をもとに、メダカゲノムデータベースよりメダカPLCZ遺伝子のゲノム塩基配列を決定し、メダカPLCZのcDNA塩基配列を予測した。この予測をもとにプライマーを設計し、メダカ(O. latipes、Hd-rR)精巣のcDNAライブラリよりメダカPLCZcDNAクローンを単離し、メダカPLCZcDNA塩基配列を決定した。メダカPLCZmRNAをin vitroにて合成し、マウス卵にマイクロインジェクションした結果、哺乳類PLCZと同様に、メダカPLCZもマウス卵においてカルシウムオシレーション反応誘発能を有することを確認し、魚類のPLCZも精子ファクターとしての機能を有し得ることを示した。また、哺乳類(マウス、ヒト、ラット)PLCZのcDNA塩基配列との比較から、メダカPLCZが核移行配列を欠いており、哺乳類(マウス、ヒト)PLCZとは異なってマウス卵核に移行しないことを見出した(Itoh, et. al., 2007)。
メダカPLCZ遺伝子の種間多様性を解明するために、Oryzias属の近縁種4種(ハイナンメダカ、インドメダカ、ルソンメダカ、セレベスメダカ)の精巣よりcDNAライブラリを調整し、インドメダカ、セレベスメダカのPLCZcDNA塩基配列を決定した。メダカ(O. latipes)は種内における遺伝的多様性が極めて大きいことが知られているが、インドメダカ、セレベスメダカのPLCZcDNA塩基配列はメダカ(O. latipes)のそれに非常に類似していた。受精関連遺伝子が大きな多様性を有することを予想していたが、今回得られた結果は全く正反対の結果であり、受精関連遺伝子は何らかの機構によってその多様性を制限されている可能性も考えられる。近縁種以外の魚種におけるPLCZ cDNA塩基配列を明らかにするために、シロサケ、ニシン、カタクチイワシ、ムギイワシ、イシモチ、ネンブツダイ、ゼブラフィッシュの精巣サンプルを収集し、解析を進めつつある。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2006 - 2007

【配分額】2,900千円 (直接経費: 2,900千円)

【研究分野】精神神経科学

【研究領域課題番号】12670956 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

双生児 / 食行動 / やせ願望 / 遺伝 / 環境 / 体型不満 / 過食 / パーソナリ-テイ / 摂食障害 / パーソナリティー / 拒食 / やせ / 発達段階 / ドーパミントランスポター / 遺伝子 / DAT1-VNTR / 神経性無食欲症 / 神経性大食症 / セロトニン輸送体 / D4DR / ドーパミン受容体 / 遺伝子多型

【研究成果の概要】

<問題と目的>
本研究は、摂食障害の発症および維持において主要な役割を果たすと考えられるパーソナリティの特徴を、生物・心理・社会の各側面から統合的な視点をもって解明し、他の精神疾患との関連を明らかにすることを目的としたものである。
<方法>
慶應義塾双生児研究プロジェクトに参加した15歳から31歳までの女性の双生児224組(一卵性双生児170組、二卵性双生児54組;平均年齢は20.28±4.30歳)、および摂食障害で治療を受けている70人の協力を得て食行動に影響する遺伝要因と環境要因の関連について研究を行った。また、摂食障害発症に関連した環境要因を具体的に同定することを目的として、米国コロンビア大学精神科の摂食障害研究チームと摂食障害発症の危険因子に関する国際共同研究を行った。
<結果および考察>
やせ願望には共有環境が、過食、体型不満は相加的遺伝が影響を及ぼしていた。食行動とパーソナリティとの関係では、やせ願望、過食については、パーソナリティとの関連が全て非共有環境によって媒介されていたのに対し、体型不満とパーソナリティとの関連は相加的遺伝要因によって媒介されていた。さらに年齢による違いを検討したところ、年齢が高くなるにつれて遺伝の寄与が大きくなっていた。また、遺伝子研究からは、神経性無食欲症制限型が過食症状を有する患者群と遺伝的に異なる疾患群である可能性が示唆された。なお、神経性食思不振症患者が、気分障害や不安障害発症の危険因子としての可能性を示唆する所見がえられた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2000 - 2003

【配分額】3,700千円 (直接経費: 3,700千円)