Sox遺伝子の制御配列の保存と多用性が示す遺伝子群の進化

Sox 基因调控序列的保守性和多功能性表明基因组的进化

基本信息

批准号：
17018025
负责人：
近藤寿人
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17018025/
关键词：
Sox Synteny Group B1 種間保存制御領域エンハンサー神経系胚発生

项目摘要

(1)さまざまな動物種間で比較・分析した。グループB1の祖先遺伝子のtandem duplicationがもとになってB1とB2が生じ、2度のgenome duplicationとB2 Sox遺伝子の一部脱落によって、現在の3個のB1 Soxと2個のB2 Sox遺伝子は生じたと考えられる。4個目のB1相当遺伝子は、Group Gに分類されているSox15であり、それが魚類に見られるGroup B1遺伝子Sox19のオーソログであることを、Synteny解析とintronの位置から確認した。(2)Sox2の神経系での発現は、哺乳類・鳥類と、魚類・両生類の間で大きく異なっている。前者の動物種では、Sox2の発現が神経系全体を覆うが、後者ではSox19がその役割を果たしている。それに対応して、哺乳類・鳥類間で保存されている多数のSox2エンハンサー群の一部のみが、魚類・鳥類間で保存されている。この違いが、動物種間で神経系の発生の制御が異なる原因となっていることを示した。(3)広いゲノム領域に散在する遺伝子制御領域(エンハンサー)を、それらの活性を用いて網羅的に検索する方法を改善し、それをSox2の制御標的であるN-cadherin遺伝子に適用した。動物種間で保存される制御領域と、動物種に固有の制御領域との組合せによって遺伝子が制御されることを示した。動物種間で保存された配列の多くは確かに制御領域として機能しているが、それだけでは全ての制御配列を予想することはできないことに注意する必要がある。私たちが解析した例の中で、特定の動物種にのみ存在する制御配列や、特定の動物種で喪失した制御配列もあった。

（1）各种动物物种之间的比较和分析。据信，B1组祖先基因的串联重复是B1和B2的结果，并且B2 Sox基因的两个基因组重复以及部分丢失导致当前三个B1 SOX和两个B2 Sox基因。第四个B1等效基因为Sox15，分类为G组，并通过同步分析和简介位置得到证实，它是FISH中发现的B1基因SOX19的直系同源物。（2）在哺乳动物，鸟类以及鱼类和两栖动物之间，神经系统中SOX2的表达显着不同。在以前的动物物种中，Sox2表达涵盖了整个神经系统，而在后者中，Sox19扮演着这个角色。相应地，在鱼类和鸟类之间保守了众多SOX2增强子群中的一部分。这种差异表明，神经系统发展的控制是动物物种之间差异控制的原因。（3）我们改善了使用其活性散布在广泛基因组区域的基因调节区域（增强子）的方法，并将其应用于SOX2的调节靶标N-钙粘蛋白基因。已经表明，基因是由动物物种与控制区域中特有的控制区域的控制区域组合来调节的。应当指出的是，尽管动物物种之间保守的许多序列当然是控制区域，但所有控制序列都不能自身预测。在我们分析的示例中，有一些控制序列仅存在于某些动物物种中，而某些动物物种则丢失。