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2015.11.17

魚類ゲノム進化3億年の謎に迫る

私たちヒトを含む脊椎動物は、今から5億年ほど前の祖先で2回にわたってゲノム(全遺伝情報)が倍になる「全ゲノム重複」を経験しました。また、同じ脊椎動物である真骨魚類(約2万6千種が含まれる魚類の中心的グループ)では、さらにもう1回の全ゲノム重複を経験しました。これらの全ゲノム重複が脊椎動物の進化にどのように影響を及ぼしたかについては未だに明らかになっておらず、国内外の研究者がその解明に向けて凌ぎを削っています。
この度、ゲノム解析部門の佐藤行人助教ら5人の研究者たちが、魚類の中心的グループである真骨魚類のゲノム形成について、新たな系統解析プログラムと数理モデルを駆使して解析した結果、約3億年前に真骨魚類の祖先において3回目の全ゲノム重複が起った後、コピーされた重複遺伝子がまとまって欠失し、急速に現在の姿に近いゲノムに再構成されたことを突き止めました。これは、真骨魚類の本格的な多様化が起こる前にはゲノムの基本構造が出来上がっていたことを明示するもので、真骨魚類がどうしてこれほどまでに適応・多様化し、繁栄しているのかという疑問を明らかにする手がかりとなります。本研究成果は2015年11月16日の週に米国科学アカデミー紀要(PNAS)電子版に掲載されました。

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図1 主要な脊椎動物の進化パターンと遺伝子数。

Figure2JAP

図2 真骨魚類・全ゲノム重複後の遺伝子欠失・維持パターン。Bでは、対応する遺伝子を線で結んで示している(色は左側の種の染色体に対応)。

【書誌情報】
Jun Inoue,Yukuto Sato,Robert Sinclair,Katsumi Tsukamoto and Mutsumi Nishida.
発表先および発表日:
米国科学アカデミー紀要(PNAS)
2015年11月16日(月)の週にPNAS電子版に掲載
論文タイトル:
Rapid Genome Reshaping by Multiple-Gene Loss after Whole Genome Duplication in Teleost Fish suggested by Mathematical Modeling
(真骨魚類の全ゲノム重複後に進行した多重遺伝子欠失による急速なゲノム再形成:数理モデルによる示唆) 

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