SuperDuckGooのブログ

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ゲノム倍数化

2018-09-26 05:22:33 | 日記
横浜市立大学 木原生物学研究所の清水健太郎客員教授のグループは、産業技術総合研究所、筑波大学、金沢大学、チューリッヒ大学などとの共同研究で、複数の異なる染色体セット(ゲノム)を持つ異質倍数体種*1のゲノム変異を同定する新規解析技術の開発に成功しました。この技術を利用した解析により、ゲノム倍数化が進化の可能性を広げるという、故 大野乾博士らによる50年来の理論的な予測を支持する結果を得ました。



セイヨウアブラナやコムギなどの主要な作物は、似て非なる複数の種由来のゲノムが組み合わさって、遺伝子数が二倍以上に増えた倍数体種ですが、増加した遺伝子同士の配列が非常に類似しているため、それらを区別して個体間の変異を解析することが困難でした。

今回の技術開発では、モデル倍数体植物である四倍体のミヤマハタザオ(学名:Arabidopsis kamchatica)を用い、どちらの親由来の配列であるのかを特定し、個体間のゲノム変異を検出できるプログラムの開発に成功しました。

この技術を用いてミヤマハタザオの25集団のゲノムを解析し、生育に有利になるアミノ酸置換進化の割合を推定したところ、これまで報告されているほとんどの二倍体植物種を凌ぐことが分かりました。この技術を作物に応用することで、育種のターゲットとなる有利な変異をゲノム情報から発見することが可能となり、より迅速で効率的な分子育種につながると期待されます。

本研究成果は、国際学術雑誌『Nature Communications』(日本時間 平成30年9月25日18:00付)にオンライン掲載されます。



ヒトや多くの生物種は通常の細胞中に2セットの染色体を持ちますが、セット数が増えた個体が現れ、新種として確立することがあります。これをゲノム重複と呼び、動物、菌類、植物など多くの系統で普遍的に起きる現象です。

特にコムギやセイヨウアブラナなど有用植物には、植物の進化の歴史の中でも比較的最近ゲノム重複を経た倍数体種が多いことが知られています。このことから、ゲノム重複には生存・繁殖にとって何らかの進化上の利点があると長く考えられてきました。アメリカで活躍した故大野乾(すすむ) 博士は、50年も前から、ゲノム重複が生物の新規性をもたらしたという仮説を提唱してきました。遺伝子コピーが重複すると冗長性が生じて進化の制約が緩み、タンパク質を変える遺伝子変異などが蓄積し、新しい機能が進化しやすくなるという説です。

しかし逆に、ゲノム倍数化による種分化が起こる際には、個体数が減少してゲノム変異が減少するという説もありました。横浜市立大学木原生物学研究所では、コムギの倍数化起源を解明した故木原均教授以来の倍数体生物研究の伝統を生かし、JST戦略的創造研究推進事業(CREST)などの支援を受けて倍数体穀物の研究に取り組んできました。

近年の有用植物やヒトのゲノム解析では、1個体だけでなく多数個体のゲノム変異の解析が主流となっています。複数の個体を比較することで、ゲノム配列の個体差(または個人差)を網羅的に発見し、その中から病原抵抗性など重要な形質に関わる遺伝子変異の単離につながるためです。特に、変異の頻度と種間差の情報からは、進化の過程で有利なために広まったアミノ酸変異や、逆に不利なために負の自然選択を受けたアミノ酸変異の割合を推定することができます。しかし倍数体種では互いに類似した複数のゲノムセットを区別して解析する困難さのため、多数個体のゲノムを比較・解析する技術は整っておらず、その確立が課題となっていました。代表的な倍数体の有用植物であるコムギはゲノムサイズが17 Gb(170億塩基対)と巨大なため解読に時間がかかり、迅速な技術開発には不向きだったのも一因です。

そこで本研究では、ゲノムサイズがコムギの35分の1以下の約450Mb(4億5千万塩基対)と小さいミヤマハタザオに着目し、モデル倍数体として開発に利用しました。この植物は、世界中で植物学者による研究が進んでいるモデル生物シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)に近縁であるため、これまでに整備されてきたシロイヌナズナの遺伝子情報や解析技術を応用できるという利点もあります。また環太平洋北部に広がる分布域のうちでも日本で最も遺伝的多様性が高く、標高0 mから3,000 mまでと非常に多様な気候に適応した生態学的にも重要な種です。日本発のモデル倍数体種として本グループで研究を進めています。

今回の研究では、モデル倍数体植物である四倍体のミヤマハタザオ(A. kamchatica)を用い、倍数体が持つゲノムの複雑性を克服するための技術開発を試みました。

まず、ミヤマハタザオの親種にあたる二倍体のハクサンハタザオ(A. halleri)とセイヨウミヤマハタザオ(A. lyrata)のゲノム配列を再構築しました。その上で、この両親のゲノム配列を参照することで、四倍体のミヤマハタザオが持つ2セットのゲノム配列について、どちらの親由来の配列であるのかを特定し、個体間のゲノム変異を検出できるプログラムの開発に成功しました。

この技術を用い、日本を中心とした環太平洋北部の分布域全体から選抜した25集団のミヤマハタザオ(図3)のゲノムを解読することで、ミヤマハタザオ種内の変異の頻度と、シロイヌナズナなど近縁他種との種間差を定量的に解析することが可能となりました。

また、ミヤマハタザオのゲノム全域にわたって、タンパク質のアミノ酸を変化させる変異(非同義置換*2)の量を、変化させない変異(同義置換)の量と比較した結果、ミヤマハタザオでは生育に有利な可能性が高い非同義置換が、これまで報告されているほとんどの二倍体植物種よりも高頻度で検出されました。

さらに、ミヤマハタザオとその親の二倍体ハクサンハタザオの共通した特徴であるカドミウムや亜鉛など重金属の蓄積と耐性にかかわるHMA4遺伝子座の解析では、倍数化によるゲノム重複によって2つに増えたHMA4遺伝子のそれぞれが大きく異なった自然選択の歴史をたどったことがわかりました。それぞれの親から受け継いだ2つの遺伝子(ホメオログ*3)が別々の自然選択を受けるということは、進化・育種の素材となる遺伝子数が倍数化によって増加するということを意味します。これらの結果は、倍数化が進化の可能性を広げるという、故大野乾博士らの理論的予測を支持するものとなりました。



*1 倍数体

ゲノム重複によって二組以上の染色体を持つ個体。ミヤマハタザオはハクサンハタザオとセイヨウミヤマハタザオという2種の二倍体両親から生まれた異質四倍体である。コムギは、3種の二倍体が融合した六倍体種である。

*2 非同義置換

DNA配列の塩基が置き換わる変異のうち、その遺伝子がコードするアミノ酸配列が変化し、タンパク質の機能変換を引き起こす可能性のある変異をいう。同義置換は、アミノ酸配列が変化せずタンパク質の機能も変わらない変異をいう。一般的に非同義置換の方が強く自然選択の影響を受けやすい。

*3 ホメオログ

異質倍数体が持つ異なる親種に由来する重複した遺伝子。

https://research-er.jp/articles/view/73928



普通のぬいぐるみやチューブに装着してロボット化する「ロボットスキン」が開発される

https://gigazine.net/news/20180921-robotic-skins/



ボッーとしているとき脳は20倍働いていた!

https://ameblo.jp/elohim-tyoko/entry-12407529780.html



飲むだけで老化を遅らせることができる?注目のサプリメントは本当に健康寿命をのばすことができる?

https://ameblo.jp/welcome-elohim/entry-12407172303.html

ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD+)

サプリメント“ベーシス(Basis)”

あくまでもベーシスは健康補助的なサプリメントに過ぎない。同社は、ベーシスは治療薬ではないということを理解した上で、エクササイズや健康的な食事も心がけるよう呼びかけている。

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『若返ること』 以上に、 例え若返らなくても、どんなにしわが増えても、まずは、『幸せ』 を日々感じ、精神の若さを保つことこそが、重要

『この地球に巨人は存在している』 (序章)

https://youtu.be/bWZiq2rZYzQ

2017/06/24 に公開

今シリーズでは世界各地に伝わる巨人伝説やその隠蔽に働きかけてきたスミソニアンなどの歴史的背景を検証する。また、世界各地の神々と称されてきた巨人は、どの様にこの地上に現れたのか?聖書が記し残した、「ネフィリム」を深く掘り下げ、今この時代に到来しようとしている、ネフィリムの復活に備えるべき、正しい情報をお伝えする。



アルシオン・プレヤデス74:大ピラミッド、スフィンクス、オベリスク、星の入口の技術、トーラスエネルギー

https://www.youtube.com/watch?v=ME_GldavbQ0&t=1s

2018/09/20 に公開

ピラミッド群、 スフィンクスの内部部屋、地下トンネル

26:50第二部ピラミッド建築方法、44:25内部設計図

54:00第三部未解決の謎、59:15 オベリスク、アスワンの石切り場、ルクソールの オベリスク

オベリスクの目的、アブシンベル神殿、メムノンの巨像、サッカラのピラミッド、セラピウム

アンク。ジェド柱、古代の発電所と受信機

アルシオン・プレヤデス73:エジプトと星の神々、ミイラの呪い、医学、シリウス、オリオン、シェムス・ホル

https://www.youtube.com/watch?v=D7oxo7B4RtQ

2018/08/13 に公開

50:35シバ、オシリス

59:37天文学、ナイル川は天の川に似せて作られた



ピラミッドの話 平成29年4月14日

ピラミッドは涌久産巣日神(常世岐姫)の娘とされる神、豊受大神(イナンナ)が地球のため、ユピテル神 大山祗命に建造をお願いしたものです。



大ピラミッドからは不思議な放射性の砂が発見されていました。

もちろん地球のものではありません。

真実は天界の扉の向こうに置きます。動画は編集してありません。



https://www.youtube.com/watch?v=OlVgAfcP2D8

2017/04/14 に公開

ピラミッド20170414

科学者がついに突き止めたピラミッド建設の本当の目的

https://www.youtube.com/watch?v=q0OUeLfwQkk

2018/09/20 に公開

ギザの大ピラミッドとその他のピラミッドとの違い1:29
古代エジプト人と現代人の科学技術の違いとは3:23
ギザの大ピラミッドの秘密4:48
サルコファガスの秘密6:50
地下に存在する「女王の間」7:52
ピラミッドの純金のキャップストーンの目的とは10:08
古代エジプト人は無線通信をしていた?10:56



ギザの大ピラミッドは、1つ当たり3〜30トンの石のブロック200万個で建設された。そのブロックの中でも最大のものは50トン。その土台の面積はおよそ55000㎡
-古代人は現代人よりも劣っていたという先入観を取り去って考えた場合に浮かぶある疑問。古代エジプト人の科学技術は我々現代人のものよりも果たして劣っていたのだろうか?彼らの技術がロストテクノロジーであったとするならば?
-エジプト人はドロマイトと呼ばれる特殊な素材をピラミッドの内部に使用していた
-現代の科学技術で再現することのできないピラミッドのモルタルは大きな圧力に耐える力をもっている。実際このモルタルは、石のブロックよりも強い素材であった
-1993年に存在が確認された「女王の間」。2011年にはその内部をカメラで撮影することに成功した
-ギザの大ピラミッドの頂上には純金のキャップストーンが存在した。それにはマイナスイオンを電離層まで飛ばす力があり、それにより巨大なエネルギーが生み出された
-古代のレリーフには無線アンテナを見ることができる。古代人たちは通信にそれを使用していたのだろうか

宇宙 アヌンナキ Space Annunaki

https://youtu.be/R8wdkIVBjjs

2018/02/24 に公開


2:10エロヒム、アヌンナキ、ネフィリム

ことらの日記のコメント

シュメールの動画です。
ある程度まで合っているところもあります。
 聖書に出てくるアララト山などは。もちろん嘘です。ユダヤ製です。
ニビル王はプレアデス系の者で、地球の主流派オリオンではありません。
 プレアデス系は、欲が深く好戦的なのです。→アオ。
フランス革命だとかロシア革命だとかはアオ共の仕業です。最悪の色がイスラエルの群青色。
 2.26事件も日本に潜り込んだアオ共の仕業です。(怒)
これが昭和天皇の大嫌いなフジの闇共です。

金の話も捏造です。エンキは千種姫バビロニアではエア 、エンリル神とは、和名が大山咋命です。



アヌ、wiki アン、「太陽の頂き」あるいは「天」という意味



ことらの日記では、アヌは侵略者イタ公 の 正体です。

神々が、アヌやスサノオなどと言う神は、天界には存在しないと言っています。



聖書の解説はマイトレーヤラエルの本をお読みください。


オゾン層、wiki

原始大気は、主に二酸化炭素からなり、

大気中に酸素分子が増え始めたと同時に、オゾンも増え始めたと考えられている。

オゾンはO₃



マイトレーヤラエルより

エロヒム、地球に陸地を作る(1つの大陸)天地創造

エロヒム、7ヶ所で全ての植物、動物を細胞から創造、最後に人を創造12000年経過

イスラエル、中国の崑崙山脈中、ペルーなど

13392年前、ギリシャのサントリーニ島(最初の人を創造)

広島廿日市市宮内のうが高原(アマテラスはアジア系人類創造のリーダー)

人類創造後、地球には、創造者1グループ(グループ名へび)と人が存在する。

この後エロヒムのメッセージは出エジプトの解説です。

地球には最低144000人7ヶ所以上で住んでいたと思われます。



超不自然な右折ターンの犯人は中国HAARP~人工台風24号

https://ameblo.jp/atom-green-0201/entry-12407417400.html


16℃/21℃、佐渡、朝は寒い感じ!

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