メダカで発見された巨大な新規ＤＮＡトランスポゾンＡｌｂａｔｒｏｓｓの解析

青鳉鱼中发现的巨大新 DNA 转座子信天翁的分析

基本信息

批准号：
13J09339
负责人：
井上雄介
金额：
$ 1.73万
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：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J09339/
关键词：
トランスポゾンウイルスゲノムメダカヘルペスウイルス

项目摘要

トランスポゾンは生物のゲノム上を転移するDNA配列であり、あらゆる生物種に普遍的に存在する。その転移は遺伝情報を変化させるため、宿主生物種のゲノム進化に寄与していると考えられている。当研究室の先行研究により、メダカDa変異体の原因因子として少なくとも42 kb以上である大型の新規DNAトランスポゾンが見出され、Albatrossと命名された。Albatrossの挿入が原因と推定されるメダカ変異体は他にも複数報告があり、メダカゲノムにおいて転移していることが示唆されていた。しかし、その全配列は決定されておらず、サイズ、内部配列の由来、転移活性の有無などは不明であった。昨年度までに、Albatrossはヘルペスウイルスゲノムと一体化した、長さ180 kbを上回る巨大なpiggyBac型DNAトランスポゾンであり、さらに転移活性を保持していることを示した。これより、Albatrossはトランスポゾンの転移機構を二次的に獲得して宿主ゲノム内に内在化したヘルペスウイルスである可能性が示唆された。今年度は本現象の普遍性を検証するために、他の生物種におけるAlbatross様配列の探索および系統解析を行った。その結果、ゲノムが解読されている約60種の真骨魚類のうち16種について、Albatrossと相同性の高いヘルペスウイルス様配列が検出された。系統解析の結果、これらのAlbatross様配列は互いに近縁であり、魚類・両生類感染型ヘルペスウイルス内で一つのクラスターを形成した。さらに、いくつかの種についてはAlbatross様配列がゲノム内で複数コピー存在していることが示唆され、メダカと同様にAlbatross様配列がゲノム内で増幅している可能性が示唆された。以上より、ゲノムに内在化する性質をもった新規のヘルペスウイルスの一群が存在している可能性が示唆された。

转座是DNA序列，遍布生物体的基因组，并普遍存在于所有物种中。人们认为这种转移会导致宿主物种的基因组进化，因为它改变了遗传信息。我们的实验室的先前研究发现了一个大型新型DNA转座子，它至少为42 Kb或更多，作为Medaka Da突变体的致病因素，并被称为Albatross。据报道，其他几种Medaka突变体是信天翁插入的原因，这表明它们已在Medaka基因组中转移。但是，整个序列尚未确定，内部序列的大小，起源，以及它是否具有转移活性等。到去年，信天翁是一个巨大的Piggybac型DNA转座子，与疱疹病毒基因组整合在一起，长度超过180 kb，并且还保留了转移活性。这表明信天翁可能是一种疱疹病毒，该病毒次要获取转座子的转移机制并将其内在地内化为宿主基因组。今年，为了验证这种现象的普遍性，我们搜索了其他物种中信天翁样序列的系统发育分析。结果，在大约60个基因组递减的骨鱼类中，有16种检测到具有高同源性的疱疹病毒样序列。系统发育分析表明，这些信天翁样序列彼此密切相关，并在疱疹病毒感染性鱼类和两栖动物中形成一个簇。此外，有人提出，某些物种的基因组中存在多个信天翁样序列的多个副本，这表明在基因组中可以放大信天翁样序列，类似于Medaka中的序列。以上表明，可能存在一组具有基因组中内在特性的新型疱疹病毒。

项目成果

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A novel giant DNA transposon Albatross in medaka fish

青鳉鱼中新型巨型DNA转座子信天翁

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yusuke Inoue;Takumi Aikawa;Mariko kondo;Shinichi Morishita;Kiyoshi Naruse;Atsuko Shimada;Akihiko Koga;Hiroyuki Takeda
通讯作者：
Hiroyuki Takeda

Novel active and giant DNA transposon Albatross in the medaka genome

青鳉基因组中新型活性巨型 DNA 转座子信天翁