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進化発生学に関するサイレントキーワード Evo-devo が含まれる科研費採択研究5件

進化発生学に関するサイレントキーワード Evo-devoが含まれる科研費採択研究 5件

被子植物において葉の獲得を可能にした分子基盤の解明
【研究領域課題番号】20KK0340 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

Amborella trichopoda / Arabidopsis thaliana / Evo-Devo / RNA-seq / Solanum lycopersicum / インフォマティクス / 進化発生学 / 葉 / 進化 / トランスクリプトーム
【研究成果の概要】

本共同研究の基課題では、様々なモデル植物を用いた比較トランスクリプトームにより、葉の獲得に関わった遺伝子を同定し、複数のモデル植物を用いて機能解析を行なう。そのなかで大規模なRNA-seqデータやゲノムデータをバイオインフォマティクスを用いて解析する必要があり、さらにその解析結果をもとに機能解析を行なう予定としている。機能解析を計画しているモデル植物の一つにSolanum lycopersicum（トマト）があるが、トマトは日本国内では様々な理由から、安定的な生育と形質転換体作出は難しい。そのため本共同研究において、University of California, DavisのNeelima Sinha教授と共同でバイオインフォマティクスの解析やトマトを用いる機能解析を行なうこととしていた。
2021年度は昨今のコロナの状況を鑑みて、2022年3月末に渡航の予定としていた。そのため、渡航前は実質的な実験は難しかったため、Sinha教授およびインフォマティクスや統計学を得意とする研究室のスタッフとZoomによるミーティングを定期的に行なった。これにより申請者の解析方法に意見をもらい、最新の情報や解析手法についても渡航前から共有できる体制を整えた。また渡航後は、解析方法について直接Sinha教授などと意見交換を行なった。これらの結果、渡航後にスムースに共同研究を始めることができたと考えられる。
【研究代表者】

中山北斗東京大学大学院理学系研究科(理学部) 助教 (Kakenデータベース)
【研究種目】国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
【研究期間】2021 - 2023
【配分額】12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)

陸上植物において側生葉状器官の獲得を可能にした根幹原理の探索と解析
【研究領域課題番号】20K06682 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

Amborella trichopoda / Arabidopsis thaliana / Evo-Devo / RNA-seq / Solanum lycopersicum / インフォマティクス / 進化発生学 / 葉 / 形態 / 進化 / トランスクリプトーム
【研究成果の概要】

本研究計画は、陸上植物において葉の獲得を可能にした分子機構を世界に先駆けて明らかにしようとするものである。応募者は、これまでその詳細が全くの謎であった葉の獲得を可能にした分子機構を、進化学的観点から複数の植物群を選択し、分子生物学的手法、インフォマティクスなどを駆使して、この課題の理解を進める計画である。
2021年度は、前年度に引き続き、複数のモデル植物を用いたRNA-seqとそのデータを用いた解析を行なった。具体的には、それぞれのRNA-seqデータを用いてのDEG解析や、カウントデータを用いた共発現遺伝子ネットワーク（GCN）の構築と、その比較を行なった。これまでに、現存する被子植物の系統樹の中で最基部に位置し、単葉を形成するアンボレラ（Amborella trichopoda）、やトマト（Solanum lycopersicum）のRNA-seqデータを用いて、GCN解析などを行ない、それらの比較を行なってきたが、2021年度は、単葉のモデル植物であるシロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）でもRNA-seqを行ない、GCNの構築や、同じく単葉をもつアンボレラとの比較解析を行なった。
比較の結果、単葉をもつアンボレラとシロイヌナズナの2種の葉原基の遺伝子発現プロファイルは、系統的に離れた2種であっても、その基本的な部分に関しては類似していることが明らかになった。これにより、アンボレラとシロイヌナズナの2種が属する被子植物における単葉の発生プログラムは、被子植物の基部において、その基本的な部分はすでに確立していたことが示唆された。
【研究代表者】

中山北斗東京大学大学院理学系研究科(理学部) 助教 (Kakenデータベース)
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

被子植物において葉の獲得を可能にした分子機構の探索とその機能解析
【研究領域課題番号】19K23742 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

Amborella trichopoda / Arabidopsis thaliana / Evo-Devo / RNA-seq / Solanum lycopersicum / インフォマティクス / 進化発生学 / 葉 / 形態 / 発生進化
【研究成果の概要】

被子植物において葉の獲得を可能にした分子機構を、現存する被子植物の系統樹の中で最基部に位置し、単葉を形成するアンボレラ(Amborella trichopoda)や、単葉のモデル植物であるシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)などを用いてRNA-seqを行なった。比較の結果、これら2種の葉原基の遺伝子発現プロファイルは、系統的に離れた2種であっても、その基本的な部分に関しては類似していることが明らかになった。これにより、被子植物における単葉の発生プログラムは、被子植物の基部において、その基本的な部分はすでに確立していたことが示唆された。
【研究の社会的意義】

本研究により、被子植物における単葉発生のメカニズムが、現存する被子植物の系統樹の中で最基部に位置し、単葉を形成するアンボレラ(Amborella trichopoda)とシロイヌナズナとの間で類似していることが初めて示唆された。これを端緒に、これからの解析により、これまで不明であった被子植物の葉の獲得とその進化についての理解が深まると考えられる。
【研究代表者】

中山北斗東京大学大学院理学系研究科(理学部) 助教 (Kakenデータベース)
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2019-08-30 - 2022-03-31
【配分額】2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)

発生時系列ゲノム情報展開から目指す脊索動物胚進化の一般則解明
【研究分野】進化生物学
【研究領域課題番号】15H05603 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

進化 / 進化発生学 / 発生 / 反復説 / 進化可能性 / EvoDevo / 発生砂時計モデル / バイオインフォマティクス
【研究成果の概要】

私たち人間を含む動物は、多種多様な環境に適応放散し、実に様々な姿をした生物に進化してきました。一方で、変化に乏しい特徴があるのも確かです。哺乳類、爬虫類、鳥類、両生類、魚類、いずれも解剖学的な基本構造には大きな変化はありません。我々はこの「変化しずらい体の基本構造」の謎に迫りました。体の構造がつくられるのは、受精卵から体ができる発生過程です。この発生過程で働く遺伝子に着目し、何万という遺伝子の働きを調べたところ、何度も何度も使い回されている遺伝子が、進化を通した基本構造の変わりにくさと関係していることがわかったのです。
【研究代表者】

入江直樹東京大学大学院理学系研究科(理学部) 准教授 (Kakenデータベース)
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【配分額】23,530千円 (直接経費: 18,100千円、間接経費: 5,430千円)

トランスクリプトーム解析によるファイロティピック段階の実体解明
【研究分野】基礎ゲノム科学
【研究領域課題番号】21710195 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

システムゲノム / ゲノム調節 / 進化発生学 / トランスクリプトーム / バイオインフォマティクス / EvoDevo / ファイロティピック段階
【研究成果の概要】

脊椎動物の個体発生と系統発生(=進化)の関係性については150年以上の大問題として残されてきた。今回の解析では、ニワトリ、マウス、アフリカツメガエル、ゼブラフィッシュの胚発生と互いの保存性の関係性を解析、咽頭胚期の胚を最も保存性の高い時期とした発生砂時計モデルが妥当であることが示された。
【研究代表者】

入江直樹独立行政法人理化学研究所形態進化研究グループ研究員 (Kakenデータベース)
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)