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平成16年2月25日 独立行政法人 農業生物資源研究所 |
カイコゲノム概要塩基配列の解読に成功
- 昆虫新産業創出の基盤完成 -
【要約】
農業生物資源研究所は、カイコの全ゲノム(5億塩基対)の塩基配列の解析を実施し、その80%に相当する塩基配列を解読することに成功した。全ゲノムショットガン(WGS)方式1)により得られたカイコゲノムの約3倍量の塩基配列断片を東京大学大学院新領域創成科学研究科が独自に開発したコンピュータプログラム(RAMENアセンブラー)を用いてつなぎ合わせた。今後、これらの情報を公開することにより、国内外の共同研究を発展させ、新しい農薬の開発や昆虫新産業の創出に大きく貢献したい。これらの結果は2月29日に発行される専門誌「DNA Research」Vol.11, No.1(かずさDNA研究所)に掲載される。
本成果は農林水産省の委託プロジェクト<21世紀最大の未利用資源活用のための「昆虫・テクノロジー」研究>、平成14年度補正予算により実施され得られたものである。
【研究の背景】
日本ではカイコの遺伝学研究が古くから行われており、多くの研究成果が蓄積されているとともに多様な変異種を保有している。そこでカイコゲノム情報を活用した有用物質生産やゲノム創農薬、品種改良などを通して昆虫産業創出や蚕糸業に大きく貢献するために、農業生物資源研究所を中心にカイコゲノム解読を主導的に推進している。
【カイコゲノム塩基配列解読の成果の概要】
- WGS方式によるゲノム解析は、全ゲノム情報を短期間に効率的に獲得できる方法である。本研究ではカイコ(p50T系統2))の絹糸腺からゲノムDNAを精製し、ランダムに切断した断片から約140万個を選び、それらの両端の約500塩基対の配列を決めた。カイコゲノムの約3倍量に相当するこれら280万個の塩基配列断片情報を東京大学大学院新領域創成科学研究科が開発したRAMENアセンブラーを用いてつなぎ合わせた(図1)。
- アセンブルした結果、計21万3千個のシーケンスコンティグ3)が得られた。これらの合計は3億9千万塩基対であり、カイコゲノムの約80%に相当する。
【今後の展開】
- WGS方式から得られたカイコゲノム情報を農業生物資源研究所のHP(http://sgp.dna.affrc.go.jp/、図2)で公開し、国内外の全ての研究者が昆虫機能研究に利用できる体制を整える。これによりゲノム創農薬など昆虫新産業の創出研究を飛躍させる。
- 農業生物資源研究所は、わが国と同様にカイコ塩基配列解読を進めている中国をはじめとする研究者と情報交換をはかり、カイコゲノムの解読や遺伝子の機能解析に関する国際共同研究において主導的役割を担う。
【実施研究事業】
以上の研究は、平成14年度補正予算並びに「昆虫テクノロジー研究」プロジェクトの一環として実施されたものである。
【用語等解説】
- 全ゲノムショットガン(WGS)方式
全ゲノム解読に常用されている方法で、短期間に低コストで行えるという利点がある。カイコの場合、ゲノムDNAをバラバラにして、各DNA断片の両端の塩基配列を読み取り、読み取った塩基配列断片をコンピュ−タ上でつなぎ合わせた。
- p50T系統
近親交配を繰り返し、個体間でばらつく形質を分離して遺伝子を均一化した近交系で、ゲノム解析に適している。
- シーケンスコンティグ
WGSの塩基配列断片のオーバーラップした部分をつなぎ合わせた塩基配列。
研究代表者 | 農業生物資源研究所 理事長 | 岩渕雅樹 |
研究推進責任者 | 農業生物資源研究所 ゲノム研究グループ長 | 佐々木卓治 |
研究担当者 | 農業生物資源研究所 昆虫ゲノム研究チーム長 | 三田和英 |
| 電話:029-838-6120 |
| 主任研究官 | 門野敬子 |
| 主任研究官 | 山本公子 |
| 主任研究官 | 安河内祐二 |
研究協力分担 | 東京大学大学院 新領域創成科学研究科 教授 | 森下真一 |
| 電話:047-136-3984 |
| 国立遺伝学研究所 生物遺伝資源情報総合センター 教授 | 小原雄治 |
| 社団法人 農林水産先端技術産業振興センター 農林水産先端技術研究所 研究第1部長 | 江口恭三 |
| 電話:029-838-2113 |
| タカラバイオ株式会社 ドラゴンジェノミクスセンター 副センター長 | 北川正成 |
| 電話:077-543-7235 |
広報担当者 | 農業生物資源研究所 企画調整部 情報広報課長 | 下川幸一 |
| 電話:029-838-7004 |
【掲載新聞】
2004/02/26 | 朝日新聞、産経新聞、日本農業新聞、日刊工業新聞、日経産業新聞、 化学工業日報、常陽新聞 |
2004/02/27 | 日本工業新聞 |
2004/03/03 | 農業共済新聞 |
2004/03/09 | 読売新聞 |
2004/03/12 | 科学新聞 |
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