分子系統と染色体3次元核内配置からみたヒトを含む霊長類の進化

从分子系统学和染色体三维核排列角度看包括人类在内的灵长类动物的进化

基本信息

批准号：
16207016
负责人：
宝来聰
金额：
$ 18.22万
依托单位：
The Graduate University for Advanced Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

現在、霊長目には200以上の種が知られているが、種分化や系統進化の詳細は未解決な部分が多く残されている。本研究は、(1)ミトコンドリア(mt)DNA全塩基配列を用いた分子進化学的解析、並びに(2)染色体テリトリーの3次元核内配置解析、を併行して実施し、両データを統合した総合的な考察を目標とする。(1)に関しては、原猿亜目キツネザル下目5種、ロリス下目3種、メガネザル下目1種、真猿亜目の新世界ザル1種、計10種のmtDNA全塩基配列を決定し、これらに既報告の霊長目、哺乳類数種のデータを加えた36種の塩基配列をアラインメントし、塩基組成、非同義置換/同義置換比(Ka/Ks)などの解析を含め、近隣結合法、最尤法による分子系統解析を行った。その結果、近縁目であるツパイ、ヒヨケザルに対する霊長目の単系統性と、メガネザルと真猿類との近縁関係が示唆され、未解決であった原猿類のキツネザル下目、ロリス下目の系統について、それぞれ単系統で進化してきたことが示唆された。また旧世界ザルに比べ、原猿類、メガネザル、新世界ザルのタンパク質コード領域のコドン第3ポジションの塩基組成にCの減少とTの増大が見られ、複合体IVサブユニットのKa/Ksは他の複合体より小さい値となり、機能的により強い制約があることが示唆された。また、rRNA領域とタンパク質コード領域のコドン第1、第2ポジションのトランスバージョンを用いた系統解析から、系統樹再現性の確率値が高値となった。(2)に関しては、霊長類各種における3D-FISH法の実験条件の検討を行い、蛍光シグナルの検出条件等の確立を行った。現在、テナガザル2種、旧世界ザル2種におけるヒト2番染色体の生成機構について、2番染色体短腕および長腕特異的ホモロガス染色体領域を用いた3D-FISH法により、転座染色体の由来が種分化に伴う相対核内配置の変化と関連するかどうかを検討中であった。

目前，已知灵长类动物有 200 多种，但物种形成和谱系进化的细节在很大程度上仍未解决。这项研究与（1）使用整个线粒体（mt）DNA序列的分子进化分析和（2）染色体区域的三维核排列分析并行进行，并综合考虑这两种数据。关于(1)，我们确定了总共10个物种的完整mtDNA序列：狐猴亚目5种，懒猴亚目3种，眼镜猴亚目1种，原猴亚目新世界猴1种灵长类动物先前报道过。我们比对了36种碱基序列，包括来自多个哺乳动物物种的数据，并使用邻接法和最大似然法进行分子系统发育分析，包括碱基组成、非同义替换/同义替换比（Ka/Ks）分析等去了。结果，灵长目动物与相关的鼩鼱目和狐猴目有关，以及眼镜猴和猿猴之间的密切关系被提出，并且狐猴下目和狐猴下目中未解决的原猴谱系被认为是这些动物进化而来的。以单系的方式。此外，与旧世界猴相比，原猴、眼镜猴和新世界猴在蛋白质编码区第三个密码子位置的碱基组成中表现出C的减少和T的增加，以及复合体IV的Ka/Ks亚基的值比复合体的值小，表明存在更强的功能限制。此外，使用 rRNA 区域和蛋白质编码区域中第一个和第二个密码子位置颠换的系统发生分析揭示了系统发生树再现性的高概率值。关于(2)，我们研究了3D-FISH方法在各种灵长类动物中的实验条件，并建立了检测荧光信号的条件。目前，我们正在利用 2 号染色体短臂和长臂特有的同源染色体区域，利用 3D-FISH 方法研究两种长臂猿和两种旧世界猴中人类 2 号染色体的起源。我们目前正在研究这是否是与分化相关的相对核排列的变化有关。