かずさDNA研究所ニュースレター

かずさの森から世界へ

2009年4月8日 第16号
＜トピックス＞
本号では、5月末から千葉県立中央博物館で行う公開講座のお知らせ、新たに設置した見学者のための展
示室の紹介 (2ページ) 、研究最前線としてインドからの留学生の紹介 (3ページ) を掲載し、トピックスとしてはカイコのゲノム解析とシロアリの腸内細菌のゲノム解析を取り上げました。

＜ワークショップを開催いたしました＞

研究所からのお知らせ

3月25日に、｢遺伝的多様性に基づく有用遺伝子＜かずさDNA研究所公開講座＞

座の探索｣ と題するワークショップをかずさアカデ

今年度も千葉県立中央博物館のご協力を得て、かミアホールで開催いたしました。当研究所の田畑ずさDNA研究所公開講座 ｢DNAが暮らしを変える｣

副所長のあいさつの後、新しい原理を利用したを中央博物館で開催いたします。

DNAシーケンサーの原理と応用の概要、DNAマイ

期間は、平成21年5月23日 (土) から平成21年6月

クロアレイ (遺伝子の発現の差などを検出する機

27日 (土) までの5日間で、参加費は無料です。

器) から得られる大量のデータを育種に利用する方

詳 細 や 申 込 方 法 等 は ホ ー ムペ ー ジ ( h t t p : / /www.kazusa.or.jp/j/course/seminar̲chibamuse.html) でご確認ください。多くの方のご参加をお待ちしております。

＜ドイツから若手研究者が来所しました＞
3月4日に、外務省の｢環境及びハイテク分野に関する欧州若手専門家交流計画｣事業の一環として、医学関係のドイツ人研究者6名が来所されました。
ヒト遺伝子研究部の小原部長が中心に行っているヒト遺伝子に法などの一般的な講演、さらに野生マウス由来系関係するさま統の遺伝的多様性、イネの虫害を防ぐための遺伝ざまな研究を子の解析法、コムギの有用な形質に関与する遺伝紹介した後、子の解析、などの事例について計8演題の講演が行意見交換を行なわれました。本ワークショップには学生から企いました。

業の研究員に至るまで予想以上に多数の方々が参加され、熱心に議論に加わっておられました。

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見学者用展示・実験室のご案内 (１)
かねてよりかずさDNA研究所では、研究所を見学に訪れる方々にできるだけ効率よく研究所の活動を俯瞰していただけるように展示室を整備することを検討して参りました。この度、ほとんどの見学者の方々が利用される研究所の表玄関を入ってすぐの場所に展示を整備するとともに、興味をもつ見学者の方々に、顕微鏡による細胞の観察や細胞からのDNA抽出ができるように、基本的な機器を設置いたしましたので紹介いたします。

＜シロイヌナズナのゲノム解読の紹介＞＜DNAについて＞

展示室には、実物の100倍以上に拡大したシロイ

展示室の正面中央にはDNAの｢分子模型｣が設置さ

ヌナズナ (アブラナ科の植物で学名をA r a b i d o p s i s

れています。この模型は実際のDNA分子を約2億倍thalianaといいます) の花の写真の載ったパネルが(つまり、1センチメートルのものが2,000キロメーあります。これは当研究所も加わって行なったシロトルの大きさ）に拡大したもので、DNAを構成すイヌナズナのゲノム解読の国際共同プロジェクトのる炭素、酸素、水素、窒素、リンの各原子をそれ成果として、2000年12月にイギリスの有名な学術ぞれ色の異なる球で表し、全体の様子がわかるよ雑誌であるNatureに発表された論文の概要を報告

うに立体的に組み立てたものです。

するものです。

模型の前に立って実際のシロイヌナズナは房総のどこにでも見られるナズDNA分子の大きさ (微小ナ (ぺんぺん草) と同じアブラナ科の植物で、和名さ) に想いを馳せ、その微は、白い花を付け、ナズナに似てナズナとは異なる小なDNA分子がわれわれ(イヌナズナのイヌとは｢似て非なる｣という意) 植物の体の細胞の中で日夜生命という意味です。シロイヌナズナは、1年中比較的活動の維持のために｢働い狭い面積で育てることが容易なので、各種の研究ている｣ことを想像していに適した実験植物であり、油をとるアブラナを始ただければと思います。

め、キャベツや大根などの農業上有用な野菜と近このDNAの分子模型のほ縁な植物です。この植物のゲノムは高等植物のゲノか、展示室には、2年前当ムとしては世界で最初に解読されました。

研究所で改訂発行した｢生命の設計図：DNAってな

その後、かずさDNA研究所では、単独でマメ科のに？！｣という冊子その他から抜粋して編集した2ミヤコグサのゲノム解読を行ない、さらに現在、国枚のパネルと、いろいろな生物のゲノムについての内外の研究者との共同プロジェクトとして、ナス科まとめのパネルが掲示してあります。のトマト、および、紙の原料として有用なユーカリDNA分子が二重のらせん構造をしているというこ(フトモモ科) のゲノム解読を進めております。ナスとのもつ意味や、DNAのどのような構造が生命活科には、ジャガイモやトウガラシなど、南アメリカ動の基本となる働きを果たしているかということ原産の重要な作物がふくまれており、トマトのゲノについて見学者の方々にご理解いただくために、ムを解読することでこれらの植物についても重要展示室に隣接する部屋 (見学者が10数名以下の場な知見が得られるものと期待されています。

合) 、または研究所4階の大会議室 (多数の見学者の場合) で、スライド等を使って担当の職員が説明さ（この項続く）せていただきます。
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研究最前線

たくさんのマンゴーの品種があります。マンゴーの種子からは油を採ります。この油は、酸化されにくインドからこんにちは。

く脂肪臭がないことや融点が低いことから、クリームやローションの原料として使われています。

植物分子育種研究室

私はマンゴー種子のオイルの成分である脂肪酸の合研究協力員

成に重要な酵素の遺伝子を同定しました。

コイルコンダ・パドマラサ

今回、私は日本学術振興会 (JSPS) の援助によはじめまして。

り、2008年11月から2年間、かずさDNA研究所のコ イ ル コ ンダ ・ パ ド マ ラ サ ( D r. K o i l k o n d a

植物分子育種研究室で、インドの油糧作物である

Padmalatha 通称 パドマ) です。インド共和国の南落花生の育種を効率化するためのDNAマーカーの東 部 に あ る ア ン ド ラ ・ プ ラ デ シュ 州 ( A n d h r a整備を行うことになりました。

Pradesh) の州都ハイデラバード (Hyderabad) の出

千葉県の名産でもある落花生は、インドでもアン身です。

ドラ・プラデシュ州を始め複数の州で栽培されておハイデラバード ニューデリー
はインドで5番目り、その生産量は世界2位です。種子は食糧や油糧に大きい都市は家畜の飼料としても用いられています。

で、約700万人が落花生はマメ科の一年草で、そのゲノムはAとBと住んでいます。ITいう2種類のゲノムからなる異質4倍体AABBです。

産 業 が 盛 んで、作物として日本などに輸出されており、葉や茎などそのため、ゲノムの解析が困難で、これまで遺伝学

ハイデラバード

バ ン ガ ロ ール に的解析やDNAを用いた分類はほとんど行われてい次ぐインド第2のませんでした。かずさDNA研究所では2006年度かIT産業拠点とら、選抜育種の効率化に重要なDNAマーカーを開なっています。

発するプロジェクトが進行中です。私はこのプロジェクトに加わって有用なDNAマーカーをみつ

私はハイデラバードにあるオスマーニヤー大学をけ、帰国後にはそれらのマーカーを積極的に活用し卒業後、いくつかの研究機関で分子生物学の基礎た落花生の分子育種を行い、インドの産業に貢献を学びました。その後、ハイデラバードにある国したいと考えています。

際半乾燥熱帯作物研究所 (ICRISAT) で、｢絶滅が危惧 さ れ る 薬 用 植 物 で あ る サ ンダル シタ ン

2年間の滞在期間中には日本語をマスターし、生(Pterocarpus santalinus) とインドジャボク (Rauvolfia

け花などの日本文化や日本の自然にも触れたいとserpentina) の保全と遺伝的多様性の解析｣を行いま思っています。どうぞよろしくお願いします。

した。インドには薬効を持つ有用植物がたくさんありますが、乱獲や環境破壊によりその種類と数は年々減少しています。私は上記2種の植物の遺伝的多様性を調べるための｢DNAマーカー｣ (かずさDNA研究所ニュースレター第７号参照) の作成と人工培養の条件を研究して学位を取得しました。
さらに、アチャルヤN.G.ランガ農科大学に移り、｢マンゴー種子の脂肪酸合成に必要な酵素について｣

インドジャボクの花 (右) と実 (左)根の様子がヘビを思わせることから、ジャボク (＝蛇木) という和名がついています。根の成分が強い鎮静作用を持つことから、毒ヘビや毒虫に咬まれたときの解熱用に民間薬として使われてきました。

解析しました。マンゴーはインドでは神聖な果物で、生産量も世界一を誇ります。日本でもアルフォ
ンソ・マンゴーが有名だそうですが、インドには3

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時事トピックス＊カイコの”家畜化”とゲノムの変化＊シロアリが木材を食べられる理由

カイコは、約5,000年前に中国で糸を多量にとるシロアリが木材だけを餌として生きているのは、腸内に共生する微生物群の力のおかげです。しかし、それらの微生物のほとんどは単独では培養することができないので、これまでその役割やゲノム構造はあまり調べられていませんでした。
最近、第2世代のDNAシーケンサーが登場したことや解析技術の向上により、より少ないDNA量でゲノムの解読が可能になりました。
理研の研究チームは、イエシロアリ腸内で木材消化に最も重要な役割を果たすと考えられている原生生物 (アメーバの仲間) の体内に生息する細菌類全体のゲノムの解読を行いました。この共生細菌類は、イエシロアリの腸内にいる細菌の約7割を占めており、原生生物にとっても、さらに宿主のシロアリにとっても重要だと考えられます。
今回解析した原生生物の共生細菌類には、アミノ酸合成系とビタミン合成系に関わる遺伝子が多く見つかりました。さらに、これらの細菌が空気中の窒素を固定したり、窒素老廃物をリサイクルする働きを持つこともわかりました。
もともと、木材には窒素分が少なく、シロアリは生育に必要な窒素化合物を充分摂取できません。
シロアリは原生生物や細菌と共生することで、必要な窒素源を得ているのです。つまり、シロアリの腸内の巨大な微生物コミュニティが巧妙に働いて全体として木材を分解しているのです。
今後さらにシロアリの腸内共生微生物群のゲノム解読が進めば、巨大で複雑な微生物のコミュニティを利用した｢バイオ燃料生産施設｣を作ることも夢ではなくなるでしょう。

ために｢家畜化された｣鱗翅目の昆虫です。28対56本の染色体をもち、ゲノムの大きさは5億3000万塩基であると推定されています。
農業生物資源研究所は中国のグループと共同で、その91％に相当する4億3200万の塩基対を解読し、遺伝子を16,329個見いだしました。カイコのゲノムには、短く、かつコピー数の多い反復配列があり、また、遺伝子にイントロン (遺伝子内で意味をもたない配列) が多く、転写領域にもトランスポゾン (ゲノム上を自由に転移できる単位) があるな
ど、構造が複雑で詳細な解析が困難でした。
カイコが口から吐く糸は、絹フィブロインと呼ばれる非水溶性タンパク質の２本の糸と、その外側を覆うセリシンという水溶性のタンパク質からできています。カイコはその祖先種である｢クワコ｣よりもはるかに多量の糸を吐きますが、その理由は糸をつくるフィブロインの遺伝子の構造の違いにあると考えられています。カイコは家畜化によって｢フィブロリン生産機械｣とされてしまったために、ヒトの手を借りないとエサもとれず、子孫もまともに残せないようになってしまいましたが、その過程では様々な遺伝子の欠落などが起こっているだろうと考えられています。
カイコとクワコではゲノム塩基配列に2.3%の差があると言われています。ゲノムや遺伝子を調べると、両者の生態の違いやカイコの家畜化や進化の様子がわかってくるでしょう。

財団法人〒292-0818

かずさDNA研究所

千葉県木更津市かずさ鎌足2-6-7

TEL : 0438-52-3900 FAX : 0438-52-3901
http://www.kazusa.or.jp/＜今月の花＞
サツマイナモリ ( Ophiorrhiza japonica Blアカバナ科

2008年4月22日撮影)

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