Emergence and maintenance of genetic variation for new niche adaptation

新生态位适应的遗传变异的出现和维持

基本信息

批准号：
22H00427
负责人：
北野潤
金额：
$ 27.04万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00427/
关键词：
種分化魚類進化クロマチン突然変異

项目摘要

生物は様々な環境に進出し多様化を遂げてきた。特に、未開拓の新規ニッチへの進出は、新たな資源の利用を可能にし、その後の適応放散を誘導しうる。しかし、新規ニッチが存在しても、新規ニッチに進出できる分類群とできない分類群が存在する。新規ニッチへの適応能力の違いを生む遺伝基盤は殆ど未解明である。我々は、日本産トゲウオをモデルに、淡水進出して多様化を遂げる際に鍵となる遺伝子を複数同定した。その結果、適応に関与する遺伝子は、その周囲にトランスポゾンなどの繰り返し配列があったり、組換え率の低いところに集積したりする特徴を持つことを見出してきた。そこで、特定の染色体構造・クロマチン構造が適応進化に重要な変異を引き起こしたり、維持に貢献したりするという仮説をたてた。本仮説を踏まえて、本課題では、申請者らが独自に確立してきた日本産トゲウオ（stickleback fish）のモデル系を利用して新規ニッチへの適応に関わる変異を網羅的に解析し、染色体構造・クロマチン構造と比較することで、どのような染色体構造やクロマチン構造が適応進化の基盤となる突然変異の創出や集団内での維持を促進するのか、近縁の系統間でのこれら構造の違いが新規ニッチへの適応能力の違いを規定するのかを解明する。トゲウオ飼育のための環境をセットアップし、また、ATAC-seqやCUT&Tagなどのクロマチン解析の条件検討を完了し、解析を本格的に開始する体制を整えた。

生物生物已经扩展到各种环境，并已多样化。特别是，进入新的未开发的壁ni可以实现新资源的使用并引起随后的自适应辐射。但是，即使存在新的壁ni，也有一些可以而且不能。在很大程度上未知的遗传基础在对新壁ches的适应性上存在差异。我们已经确定了几个关键基因，用于使用日本SpikeFish多样化淡水融合。结果，已经发现参与适应性的基因具有周围的转座等特征，并且它们在重组率低的地方积聚。因此，我们假设特定的染色体和染色质结构可能会导致突变对于适应性进化或有助于维持。基于这一假设，该主题使用了来自日本的棍子鱼的模型系统，申请人已独立地建立了与适应新壁che相关的突变，并将其与染色体和染色质结构进行比较，以适应染色体和染色质结构的差异差异，以促进与这些差异的差异，以促进与这些构建的固定相关的界定，并限制这些构建的基础，并与这些结构相关，并是否形成了这些结构，并且是否构成了它们是否形成了这些结构，并且是否构成了这些构建的范围，并且是否构成了这些差异，并且是否构成了这些差异，并且是否构成了这些差异，并且是否会导致这些结构的限制和固定的界定性，并且是否可以降低这些差异，并且是否会降低这些差异，并与这些结构相关的范围，并与这些结构相关的结构，并将其差异化。适应适应新的利基市场的能力。我们已经建立了一个用于提高刺鱼的环境，并完成了诸如ATAC-SEQ和CUT＆TAG等染色质分析条件的研究，并建立了一个系统以完全开始分析。