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比較ゲノム解析研究室・藤山研究室

比較ゲノム研究による生命の多様性と特異性の理解

教　授 　　藤山　秋佐夫 afujiyam
特任准教授 豊田　敦　　 atoyoda

　　ゲノム研究から得られる多様な遺伝情報は、現代の生命科学研究にとって欠くべからざるものとなっています。ゲノムに書き込まれた情報を、さまざまな生命現象と照らし合わせながら解読することにより、生命原理の探求を進める基礎生物学だけではなく、医療、創薬、育種、環境保全、物質生産などさまざまな応用研究の基盤となる「遺伝情報」を得られることが期待されています。
　　比較ゲノム解析研究室は、ゲノム構造多様性の徹底的な解読を通じて生命現象の原理原則を理解することを目標に、日々の研究活動を行っています。そのため当研究室では、ヒトを含む霊長類から、生命研究上の重要生物種、極地などの極限環境に棲息する生物まで、広範囲な生物種を対象としています（図を参照）。
　　また、当研究室は、従来のゲノム解読手法に加え、超並列新型シークエンサとインフォマティクスをコアとした最新のゲノム解析手法を利用するための技術開発も進めており、国立情報学研究所、理化学研究所などの外部研究機関と連携しながら共同研究を積極的に行っていることも研究活動上の特徴の一つです。
　　ゲノムに書かれた情報を通じて生命の多様性や原理原則を明らかにし、地球に出現した豊かな生物相が示すさまざまな生命活動をゲノムの切り口から理解することが当研究室の目標であり、当面の課題として、以下のテーマに取り組みます。

• ヒトと霊長類ゲノムの特性と多様性の解明
• 共生や極限環境生物の多様性解析
• 新型シーケンサに関わる微量解析などの技術開発
• BACライブラリなどの、ゲノム研究リソースの整備

左：ヒト21番染色体テロメア領域との相同性を示すゴリラ染色体のFISH画像
右：地上最強の生物といわれるクマムシと卵

Hongoh, Y., Sharma, V.K., Prakash, T., Noda ,S., Toh, H., Taylor, T., Kudo, T., Sakaki, Y., Toyoda, A., Hattori, M., and Ohkuma, M. (2008). Genome of an endosymbiont coupling N2 fixation to cellulolysis withinprotist cells in termite gut. Science 322, 1108-1109.

Putnam, N.H., Butts, T., Ferrier, D.E., Furlong, R.F., Hellsten, U., Kawashima, T., Robinson-Rechavi, M., Shoguchi, E., Terry, A., Yu, J.K., Benito-Gutierrez, E.L., Dubchak, I., Garcia-Fernandez, J., Gibson- Brown, J.J., Grigoriev, I.V., Horton, A.C., de Jong, P.J., Jurka, J., Kapitonov, V.V., Kohara, Y., Kuroki, Y., Lindquist, E., Lucas, S., Osoegawa, K., Pennacchio, L.A., Salamov, A.A., Satou, Y., Sauka-Spengler, T., Schmutz, J., Shin-I, T., Toyoda, A., Bronner-Fraser, M., Fujiyama, A., Holland, L.Z., Holland, P.W., Satoh, N., Rokhsar, D.S. (2008). The amphioxus genome and the evolution of the chordate karyotype. Nature 453, 1064-1071.

STAR Consortium; including Fujiyama, A. Kuroki, Y., Sakaki, Y., Serikawa, T., Tatsumoto, S., and Toyoda, A. (2008). SNP and haplotype mapping for genetic analysis in the rat. Nat Genet. 40, 560-566.

Watanabe, T., Totoki, Y., Toyoda, A., Kaneda, M., Kuramochi-Miyagawa, S., Obata, Y., Chiba, H., Kohara, Y., Kono, T., Nakano, T., Surani, M.A., Sakaki, Y., and Sasaki, H.(2008). Endogenous siRNAs from naturally formed dsRNAs regulate transcripts in mouse oocytes. Nature 453, 539-543.

Sato, S., Hirakawa, H., Isobe, S., Fukai, E., Watanabe, A., Kato, M., Kawashima, K., Minami, C., Muraki, A., Nakazaki, N., Takahashi, C., Nakayama, S., Kishida, Y., Kohara, M., Yamada, M., Tsuruoka, H., Sasamoto, S., Tabata, S., Aizu, T., Toyoda, A., Shin-I, T., Minakuchi, Y., Kohara, Y., Fujiyama, A., Tsuchimoto, S., Kajiyama, S., Makigano, E., Ohmido, N., Shibagaki, N., Cartagena, J.A., Wada, N., Kohinata, T., Atefeh, A., Yuasa, S., Matsunaga, S., and Fukui, K. (2010). Sequence Analysis of the Genome of an Oil-Bearing Tree, Jatropha curcas L. DNA Res. [Epub ahead of print].

Shang, W.H., Hori, T., Toyoda, A., Kato, J., Popendorf, K., Sakakibara, Y., Fujiyama, A., and Fukagawa, T. (2010). Chickens possess centromeres with both extended tandem repeats and short non-tandemrepetitive sequences. Genome Res. 9, 1219-28.

Nishito, Y., Osana, Y., Hachiya, T., Popendorf, K., Toyoda, A., Fujiyama, A., Itaya, M., and Sakakibara, Y. (2010). Whole genome assembly of a natto production strain Bacillus subtilis natto from very short read data. BMC Genomics. 11, 243.


教　授藤山　秋佐夫 afujiyam	特任准教授豊田　敦　 atoyoda

[文部科学省]