シクリッドの爆発的多様化の分子機構

慈鲷爆发性多样化的分子机制

基本信息

批准号：
14087202
负责人：
岡田典弘
金额：
$ 164.22万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

1)本年度までに視覚の適応を介した種の分化と形成の分子機構が明らかにし、この機構がビクトリア湖産シクリッドの共通の機構である可能性を示唆した。また水深や透明度などビクトリア湖の様々な環境に生息する種の視覚関連遺伝子が、生息環境の光に適応するように分化していることが示された。そこで今年度はこれらの遺伝子の配列から光受容体を再構築し吸収波長の測定を行った。その結果、これらの遺伝子が機能的にもそれぞれの生息環境の光に適応してきたことが明らかになった。また視覚関連遺伝子の近傍領域の配列を用いて系統樹を構築し、ビクトリア湖の種の適応の歴史を推定した。その結果、ビクトリア湖の種は透明度の低い河川の環境から深場や透明度の高い岩場などの湖特異的環境に適応して来たことが推定された。2)哺乳類フェロモン受容体ホモログであるVIR遺伝子をシクリッドから単離したところ、、これまで単一の遺伝子だと考えられていたこの遺伝子が6つの遺伝子からなる遺伝子ファミリーを形成していることが明らかになった。このうち2っの遺伝子はビクトリア湖の種間でそのアミノ酸配列が多様化しており、また種特異性も見られた。このようなアミノ酸の多様化と配列の種特異性は、これまで種の分化形成に関与してきたことを明らかにした。視覚関連遺伝子のみで見られていた。そのため、このVIR遺伝子も嗅覚を介して種の分化形成に関与してきた可能性が高いと考えられる。3)モデル脊椎動物ゼブラフィッシュにおいて、エンハンサートラップ法を開発した。これにより発生関連遺伝子の変異の分離と機能解析が可能となった。またトランスポゾンを用いたGa14-UAS法を確立した。これにより特定の細胞で任意の遺伝子を発現させ機能解析することが可能になった.

1）到今年，我们已经阐明了通过视觉适应进行物种分化和形成的分子机制，表明这种机制可能是维多利亚湖慈鲷所共有的。研究还表明，生活在维多利亚湖各种环境（例如水深和透明度）的物种的视觉相关基因会发生差异，以适应栖息地的光线。因此，今年，我们根据这些基因的序列重建了光感受器并测量了吸收波长。结果表明，这些基因在功能上适应了各自栖息地的光线。我们还利用视觉相关基因邻近区域的序列构建了系统发育树，并估计了维多利亚湖物种的适应历史。由此推断，维多利亚湖物种已经从透明度低的河流环境适应了湖泊特有的环境，如深海或透明度高的岩石区域。 2）当从丽鱼科动物中分离出哺乳动物信息素受体同源物VIR基因时，发现这个以前被认为是单个基因的基因形成了一个由六个基因组成的基因家族。其中两个基因的氨基酸序列在维多利亚湖的物种之间存在差异，并且还观察到了物种特异性。已经揭示这种氨基酸多样化和序列的物种特异性与物种的分化和形成有关。这仅在与视觉相关的基因中观察到。因此，这个VIR基因很可能也通过嗅觉参与了物种分化。 3）我们在模型脊椎动物斑马鱼中开发了一种增强子捕获方法。这使得分离和功能分析发育相关基因的突变成为可能。我们还建立了使用转座子的Ga14-UAS方法。这使得在特定细胞中表达任何基因并分析其功能成为可能。

项目成果

期刊论文数量（102）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Divergent selection on opsins drives incipient speciation in Lake Victoria cichlids.

DOI：
10.1371/journal.pbio.0040433
发表时间：
2006-12
期刊：
PLoS biology
影响因子：
9.8
作者：
Terai Y;Seehausen O;Sasaki T;Takahashi K;Mizoiri S;Sugawara T;Sato T;Watanabe M;Konijnendijk N;Mrosso HD;Tachida H;Imai H;Shichida Y;Okada N
通讯作者：
Okada N

A new approach to resolve the relationship among the closely related cichlid species in Lake Victoria

解决维多利亚湖近缘慈鲷物种关系的新方法