スズキ目魚類の進化に関する分子系統学的研究

鲈形目进化的分子系统发育研究

基本信息

批准号：
01J72503
负责人：
馬渕浩司
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

ベラ亜目はスズキ目に属する1グループで、膨大な種数を誇る一方、特殊な咽頭顎器官を共有することにより単系統群であるとされている。本研究では、スズキ目の中から特にこのベラ亜目に注目して、その系統学的実体をミトコンドリアゲノムに基づく分子系統学的手法により明らかにし、さらには咽頭顎器官の進化過程と多様化の関連性を解明することを目的としている。昨年までの研究により、ベラ亜目は系統的に離れた少なくとも2つのグループ(ベラ類とカワスズメ+スズメダイ類)を含むことが解明され、共有されている特殊な咽頭顎器官はスズキ目の中で独立に複数回進化したことが明らかとなった。咽頭顎器官の進化と多様化の関係を解明するために本年度は、これら2つのグループそれぞれの姉妹群をスズキ目の中から探索する研究を共同研究者とともに進めてきた。しかし500種を超える解析魚種の系統関係を包括的に明らかにするこの試みは、膨大なデータ量からくる計算上の制約などにより多くの時間を要し、現在も進行中である。なお、上記の研究を進める過程において、昨年、ブダイ科のミトコンドリアゲノム内に、脊椎動物一般と異なる遺伝子の配置変動と特異なtRNA偽遺伝子を発見したが、本年度はその分子進化的意義について考察した。脊椎動物のミトコンドリアゲノムでは遺伝子配置は高度に保存的であり、かつ無駄な配列はほぼ全く存在しない(偽遺伝子が生成してもすぐに脱落する)が、ブダイ科魚類は同じ遺伝子配置変動とtRNA偽遺伝子を共有している。このことは、共有されている遺伝子配置変動は科の共通祖先で起こり、かつ、偽遺伝子は少なくとも1千万年以上にわたって維持されてきたことを示している。問題の偽遺伝子の二次構造とゲノム内での位置を考慮した結果、この一見無駄な配列は、ミトコンドリアゲノムの一次転写産物が正しく切り出されるための「句読点」としての機能を保持しており、このことによりゲノムからの脱落を免れていると考えられた。以上の結果は本年度の日本進化学会で発表し、ベストポスター賞を受賞した。

贝拉（Bella）的秩序是属于铃木（Suzuki）秩序的群体，拥有大量物种，但据说是一个单系组，因为它们具有特殊的咽部器官。这项研究旨在使用基于线粒体基因组的分子系统发育技术来阐明系统发育实体，重点介绍咽子TAP的子TAP，并进一步阐明咽颚器官的进化过程与多样化的进化过程之间的关系。直到去年的研究表明，贝拉（Bella）的下属至少包含两个系统分离的群体（贝拉（Bella）和贝拉·斯派洛（Bella Sparrow） + parrotfish），这表明共享的特殊咽部器官在贝拉·斯帕罗（Bella Sparrow）内独立演变了多次。为了阐明咽颌器官的演变与多样化之间的关系，我们一直在与合作者合作，探索铃木眼中这两个群体中每个群体的姐妹群体。但是，这种尝试全面阐明500种分析鱼类的系统发育关系的尝试需要大量时间，这是由于大量数据引起的计算限制，并且仍在进行中。此外，在上述研究过程中，去年，我们发现了与一般脊椎动物和帕rotidae家族线粒体基因组中唯一的基因和独特的tRNA假基因不同的基因的差异，今年我们讨论了分子进化意义。尽管基因放置在脊椎动物的线粒体基因组中高度保守，并且几乎没有不必要的序列（当产生假基因时很快就会损失），但鹦鹉鱼具有相同的基因放置变异和tRNA伪基。这表明在家庭的共同祖先中发生了共有的遗传位置变化，并且伪基已经维持了至少1000万年。考虑到相关的假基因及其在基因组中的位置的二级结构，人们认为这种看似无用的序列保留了“标点符号”的功能，以适当切除线粒体基因组的主要转录本，从而阻止其从基因组中取出。上述结果于今年在日本进化科学学会上介绍，并获得了最佳海报奖。