北野研究室・生態遺伝学研究室

生態遺伝学研究室の北野潤教授は、リードエディターとして英国王立協会哲学紀要（Philosophical Transactions of the Royal Society B）に「Genetic basis of speciation and adaptation: From loci to causative mutations」の特集号を企画・編集し、このたび2022年5月30日に出版されました。英国王立協会哲学紀要は、現存する最古の科学雑誌（1665年より刊行）として知られています。

野生生物の適応進化や種分化の遺伝基盤を研究する分野はこの10年間で大きく進展しました。発展に貢献した一つの技術革新は次世代シークエンサーの開発でした。また、より近年にはゲノム編集技術の発展もその流れを加速化しました。このような生態遺伝学研究の現状を総括し、今後の展望を議論するために、コロナ禍の中、2020年の夏頃から企画を進め、このたび11本の論文・総説をまとめて発表することができました。

本特集号の編集は、生態遺伝学研究室の元助教の石川麻乃博士（現・東京大学・准教授）、元博士研究員のマーク・ラビネイ博士（現・ノッティンガム大学・助教授）、バージニー・コーティアー・オルゴゴーゾ博士（ジャックモノー研究所・グループリーダー）とともに行いました。科研費基盤A、JST CRESTなどの支援を受けて行いました。

特集号では、以下の北野グループの共著論文も発表しました。

1. 特集号全体の序文として、野生生物の適応進化や種分化の遺伝基盤を研究する意義、現状、今後の展望について議論しました。

Genetic basis of speciation and adaptation: From loci to causative mutations.

Kitano, J., Ishikawa, A., Ravinet, M., and Courtier-Orgogozo, V.

Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences (2022) 377, 20200503 DOI:10.1098/rstb.2020.0503

2. 生態遺伝学研究室では、海と淡水では不飽和脂肪酸のDHAの量が異なるため、海水魚と淡水魚ではDHA合成酵素をコードするFads2遺伝子のコピー数が異なることを見出して2019年にサイエンスに報告していましたが、今回、海水魚と淡水魚の間でコピー数の異なる遺伝子をゲノム配列情報から網羅的に探索し、Fads2以外に、免疫に関与するPSMB81、甲状腺ホルモンシグナルに関与するUGT2などが淡水魚で増幅している傾向を見出しました。本研究は、東京大学の石川麻乃准教授、山内駿さん、岩崎渉教授との共同研究として実施されました。

Convergent copy number increase of genes associated with freshwater colonisation in fishes.

Ishikawa, A., Yamanouchi, S., Iwasaki, W., and Kitano, J.

Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences (2022) 377, 20200509 DOI:10.1098/rstb.2020.0509

3. ゲノム編集技術を用いることで、野生生物の種分化や適応進化の遺伝研究において何ができるのか、とりわけ、染色体編集や遺伝子置換の最新手法についての総説を、東北大学の安齋賢助教と執筆しました。

Speciation and adaptation research meets genome editing.

Ansai, S., and Kitano, J.

Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences (2022) 377, 20200516 DOI:10.1098/rstb.2020.0516