Elucidation of evolutionary significance of vertebrate microchromosomes conserved for 400 million years

阐明保存了 4 亿年的脊椎动物微染色体的进化意义

基本信息

批准号：
21K06286
负责人：
宇野好宣
金额：
$ 2.66万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

爬虫類や鳥類、軟骨魚類は、マイクロ染色体と呼ばれる微小な染色体を多数もっているが、真骨魚類や両生類、哺乳類のほとんどの種はマイクロ染色体をもたない。本研究では、多数のマイクロ染色体を保持する脊椎動物種において、核内の染色体高次構造を明らかにするとともに、新たに単離したマイクロ染色体特異的に増幅する反復配列における詳細な比較解析を行うことで、脊椎動物のマイクロ染色体について重要な進化学的知見を提供することである。2年目の昨年度では、四肢動物祖先から分岐したのちに独自にマイクロ染色体を消失した両生類において、データベースにて公開されている全ゲノム情報を用いて、各染色体末端特異的な分布を示す反復配列の同定を試みた。その結果、一部のカエルにおいて、染色体末端特異的に増幅する反復配列が見られなかったのに対して、ネッタイツメガエルでは複数種類の染色体末端特異的配列が検出された。このネッタイツメガエルにおける反復配列について、近縁種である異質倍数体種のアフリカツメガエルのゲノム中での保存性を検証したところ、ツメガエル2種間で染色体上の分布やコピー数が大きく異なっていることが明らかになった。このツメガエル2種間において、大きな染色体構造や遺伝子シンテニーはほとんど起きていないことが知られており、無尾両生類全体でもそれほど変化していないことがわかっているが、本研究から染色体末端の反復配列においてはツメガエル間や無尾両生類種間で独自に変化していることが明らかになった。

爬行动物、鸟类和软骨鱼有许多称为微染色体的微小染色体，但大多数硬骨鱼、两栖动物和哺乳动物没有微染色体。在这项研究中，我们将阐明拥有大量微染色体的脊椎动物物种的细胞核中染色体的高级结构，并对新分离的在微染色体中专门扩增的重复序列进行详细的比较分析。我们的目标是提供有关微染色体的重要进化知识。脊椎动物的微染色体。去年，即第二年，在与四足动物祖先分化后独特失去微染色体的两栖动物中，我们利用数据库中发布的全基因组信息来识别在每条染色体末端显示特定分布的重复序列。这结果，在一些青蛙中，没有发现特异性扩增染色体末端的重复序列，而在埃及伊蚊中，检测到多种类型的染色体末端特异性序列。当我们在密切相关的异源多倍体物种非洲爪蟾的基因组中验证了埃及爪蟾中这段重复序列的保守性时，我们发现两个非洲爪蟾物种之间的染色体分布和拷贝数显着不同。已知这两个爪蟾物种之间几乎不存在大规模的染色体结构或基因同线性，并且已知无尾两栖类整体上没有太大变化，揭示了爪蟾之间存在独特的变化。和无尾两栖类。