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本研究成果のポイント
- 世界に生息する28种のカエルについて性染色体注1を同定した结果、过去5500万年の间に13回、性染色体の高频度な取り替え现象が明らかになりました。
- 性染色体の取り替えはランダムではなく、5本の染色体の间で繰り返されていることが明らかになりました。
- 哺乳类では1亿7千万年、鸟类では1亿年の间、性染色体の取り替えは生じていません。それに対し、カエルでは5种类の性染色体を高频度で取り替えるという、性染色体进化の新しい様式が解明されました。
概要
広岛大学両生类研究センターの叁浦郁夫准教授および、スイス、アメリカ、イタリア、フランス、カナダ、メキシコ、スペイン、韩国そしてアルメニアの国际共同研究チームは、世界に生息する19种のアカガエル类注2について性染色体を同定しました。そして、これまで调べられた9种と合わせ合计28种において、系统进化に伴う性染色体の进化様式について解析しました。その结果、アカガエル类には5种类の性染色体が存在し、种の间で非ランダムな取り替えが生じていたこと、さらに、过去5500万年の间に13回という、非常に高い取り替え率が明らかになりました。ヒトや鸟类の安定した性染色体とは异なり、非ランダムな高频度置换という、性染色体の新しい进化様式が明らかになりました。
この研究成果は、「Nature Communications」のオンライン版に掲載されました。
用语解説
（注１）性染色体
オスないしメスの性を决める染色体を性染色体と呼び、性を决定する遗伝子が乗っています。それ以外の染色体を常染色体と呼びます。
（注2）アカガエル類（True frog）
アカガエル科に属するカエルで池や水田を主な生息地とします。わが国では、ニホンアカガエル、ヤマアカガエル、トノサマガエル、ツチガエルなどがこれに含まれます。
図１ 28种のアカガエル类における性染色体の取り替え
5种类の性染色体を左上に色付けで示してあります。なお、グレーを含む合计10本の染色体はネッタイツメガエルの全染色体に相当します。5色の染色体の下には、それぞれを性染色体にもつカエル名をリストで表しました。右侧には28种のカエルの系统树を示し、性染色体の取り替えが起きた时期を矢印で示しています。おそらく第1染色体（黒色）が元祖型の性染色体であり、それが合计13回（矢印に番号を振ってある）に渡って别の性染色体へと取り替えられました。矢印の色は取り替えられた性染色体を示します。グレーは性染色体がまだ不明のカエルです。
论文情报
- 掲載雑誌：Nature Communications
- 論文題目：A rapid rate of sex-chromosome turnover and non-random transitions in true frogs (アカガエル類の性染色体における高速で非ランダムな取り替え)
- 著者：Daniel L. Jeffries1,*, Guillaume Lavanchy1,*, Roberto Sermier1, Michael J. Sredl2, Ikuo Miura3, Ama?l Borzée4, Lisa N. Barrow5, Daniele Canestrelli6, Pierre-André Crochet7, Christophe Dufresnes1, Jinzhong Fu8, Wen-JuanMa1, Constantino Macías Garcia9, Karim Ghali1, Alfredo G. Nicieza10, 11, Ryan P. O'Donnell2, Nicolas Rodrigues1, Antonio Romano12,13, ??igo Martínez-Solano14, Ilona Stepanyan15, Silvia Zumbach16, Alan Brelsford17, Nicolas Perrin1
1. Department of Ecology and Evolution, University of Lausanne, Switzerland
2. Arizona Game and Fish Department, USA
3. Amphibian Research Center, 麻豆AV, Japan
4. Division of EcoScience and Department of Life Sciences, Ewha Womans University, Republic of Korea
5. Museum of Southwestern Biology, USA
6. Department of Ecological and Biological Science, University of Tuscia, Italy
7. CEFE, CNRS, University Montpellier, University Paul Valéry Montpellier 3, EPHE, IRD, Montpellier, France.
8. Department of Integrative Biology, University of Guelph, Canada
9. Instituto de Ecología, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico
10. Research Unit of Biodiversity and Department of Biology of Organisms and Systems, University of Oviedo, Spain
11. Unidad Mixta de Investigación en Biodiversidad y Departamento de Biología de Organismos y Sistemas, Universidad de Oviedo, Spain
12. Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto per i sistemi agricoli e forestali del mediterraneo, Italy
13. MUSE - Museo delle Scienze, Sezione di Zoologia dei Vertebrati, Italy
14. Department of Biodiversity and Evolutionary Biology, Museo Nacional de Ciencias Naturales, Spain
15. Scientific Center of Zoology and Hydroecology, National Academy of Science, Armenia
16. Info Fauna - karch, UniMail, Switzerland
17. Evolution, Ecology, and Organismal Biology Department, University of California Riverside, USA
第一著者 Daniel L. Jeffries, Guillaume Lavanchy
責任著者 Daniel L. Jeffries - DOI: 10.1038/s41467-018-06517-2
【お问い合わせ先】
広岛大学両生类研究センター
准教授 叁浦 郁夫
