ゲノム情報発現のしくみから生命の進化に迫る

教員

Research Summary

本研究室では、ゲノムDNA配列情報を分子系統学的観点から解析するとともに、ゲノムワイドな分子情報プロファイリングがもたらす細胞レベルの現象の知見を統合し、複雑な生命の成り立ちを理解するための研究を進めています。脊椎動物を中心とした、生物学的に際立つ特徴を持つ希少生物を含む多様な生物を対象としています。主要なテーマは以下の3つに分けられます。

1) DNA配列の種間比較によるゲノム構成の進化的変遷の解明
2) 細胞レベルの現象の理解に基づくゲノム進化機構の解明
3) ゲノムワイドな情報の取得および利用のための方法の高度化

発生期のゲノム情報発現機構を調べるために注目したFoxG遺伝子群。3つの遺伝子は、保持している生物種（A）、塩基組成や周辺の反復配列頻度（B）、遺伝子配列と周辺のゲノム配列の進化速度（BとC）、胚発生期の発現部位（D、トラザメ胚）等が異なる。こういった性質の連関や、他の遺伝子群も含めたゲノム全体の情報発現が調和するしくみについては謎がまだ多い。

Selected Publications

Kuraku S. Shark and ray genomics for disentangling their morphological diversity and vertebrate evolution. Dev. Biol. 2021 Sep; 477: 262-272. doi: 10.1016/j.ydbio.2021.06.001
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012160621001433

Kajikawa E, Horo U, Ide T, Mizuno K, Minegishi K, Hara Y, Ikawa Y, Nishimura H, Uchikawa M, Kiyonari H, Kuraku S, Hamada H. Nodal paralogues underlie distinct mechanisms for visceral left-right asymmetry in reptiles and mammals. Nat Ecol Evol. 2020 Feb;4(2):261-269. doi: 10.1038/s41559-019-1072-2. Epub 2020 Jan 6.

Hara Y, Yamaguchi K, Onimaru K, Kadota M, Koyanagi M, Keeley SD, Tatsumi K, Tanaka K, Motone F, Kageyama Y, Nozu R, Adachi N, Nishimura O, Nakagawa R, Tanegashima C, Kiyatake I, Matsumoto R, Murakumo K, Nishida K, Terakita A, Kuratani S, Sato K, Hyodo S, Kuraku S. Shark genomes provide insights into elasmobranch evolution and the origin of vertebrates. Nat Ecol Evol. 2018 Nov;2(11):1761-1771. doi: 10.1038/s41559-018-0673-5. Epub 2018 Oct 8.

Hara Y, Takeuchi M, Kageyama Y, Tatsumi K, Hibi M, Kiyonari H, Kuraku S. Madagascar ground gecko genome analysis characterizes asymmetric fates of duplicated genes. BMC Biol. 2018 Apr 16;16(1):40. doi: 10.1186/s12915-018-0509-4.