hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DNAメチル化と血管内皮細胞特異的遺伝子発現

Robo4プロモーターの転写開始点付近は組織特異的なDNAメチル化修飾を受けており、Robo4を発現する血管内皮細胞では非メチル化、発現しない非血管内皮細胞では高メチル化されている。今回、DNAメチル化酵素阻害剤、メチル化プラスミドを用いたレポータージーンアッセイ、およびメチル化サイトに変異を導入したプロモーターの組織特異性の評価から、プロモーターの転写開始点上流11個のCpG配列のメチル化修飾が、Robo4遺伝子の血管内皮細胞特異的な発現に寄与していることを証明した。我々は、Robo4遺伝子が血管内皮細胞に特異的に発現するメカニズムを明らかにするために、エピジェネティックな転写制御に着目し研究を行っている。今回、Robo4プロモーターのDNAメチル化が血管内皮細胞特異的な遺伝子発現に寄与するかについて検討を行った。まず、血管内皮細胞と非血管内皮細胞をDNAメチル化酵素阻害剤(5-aza-2'-deoxycitidine)で処理したところ、Robo4遺伝子の発現は血管内皮細胞ではほとんど変化しなかったが、非血管内皮細胞では顕著に発現が上昇した。この結果から、DNAメチル化がRobo4遺伝子の発現制御に関与し、特に非血管内皮細胞における遺伝子発現抑制に関与することが明らかになった。次に、この発現抑制がプロモーターのDNAメチル化によりもたらされているのかを解析するため、メチル化サイトに変異を導入した変異プロモーターを作製した。次に、この変異プロモーターにLacZ遺伝子を連結した配列1コピーをマウスES細胞のHprt遺伝子上流に相同組換えにより挿入した。得られた変異プロモーターを持つES細胞をin vitroで血管内皮細胞へと分化させたところ、野生型プロモーターを持つES細胞と同等のLacZ遺伝子の発現が確認され、変異プロモーターが血管内皮細胞において野生型と同等の活性を持つことが明らかになった。一方、同じES細胞を血管内皮細胞と非血管内皮細胞の両者を含む胚様体へと分化させたところ、野生型プロモーターをもつ胚様体に比べ、変異プロモーターを持つ胚様体ではLacZの発現が1.5倍以上増加することが明らかになった。また、両胚様体には同程度の血管内皮細胞が含まれていたことから、変異プロモーターが非血管内皮細胞において活性化されたことが示唆された。以上の結果から、プロモーターのDNAメチル化が血管内皮細胞特異的遺伝子発現に寄与する可能性が示された。我々はRobo4遺伝子が血管内皮細胞特異的に発現するメカヂズムを明らかにするために、Robo4プロモーターのDNAメチル化に着目し研究を行っている。これまでに転写開始点付近のCpG配列がRobo4遺伝子を発現する内皮細胞ではメチル化されず、発現しない非内皮細胞においては高度にメチル化されていることを明らかにしている。今回、この領域のDNAメチル化がRobo4遺伝子の発現制御に与える影響を解析するために、メチル化プラスミドを用いたレポータージーンアッセイを行った。転写開始点上流14個のCpG配列をメチル化酵素SssIでメチル化したプラスミドを内皮細胞に導入しプロモーター活性を測定したところ、プロモーター活性が顕著に減少した。この結果から、転写開始点付近のメチル化は非内皮細胞におけるRobo4遺伝子の発現の抑制に寄与することが明らかになった。さらに、Robo4遺伝子の組織特異的な発現に重要なCpG配列を同定するために、CpG配列に変異を導入したプロモーターにLacZ遺伝子を連結しES細胞に導入した。得られたES細胞を胚様体へと分化させ、プロモーターの組織特異性を評価したところ、転写開始点上流7個以下のCpG配列への変異導入はLacZの発現を変化させなかったが、11個の変異の導入は、胚様体中の非内皮細胞におけるLacZ発現を誘導し、プロモーターの組織特異性を失わせた。この結果から、転写開始点上流11個のCpG配列がプロモーターの組織特異性の制御に寄与することが明らかになった。以上すべての結果から、Robo4遺伝子の転写開始点上流11個のCpG配列が非内皮細胞で特異的にメチル化され転写を抑制することが、Robo4遺伝子が内皮細胞特異的に発現するメカニズムの一つであることが明らかになった。
SiC繊維/炭素複合材料を適用した熱防護システムの研究

米国のスペースシャトルでは、熱防御システム(Thermal Protection System, TPS)の材料としてセラミックタイルが使用されている。セラミックタイルは断熱性には優れるが、再使用性と整備性には問題が多く、検査・整備・修理等に多大なコストを要しているのが現状である。本研究は、TPSの整備性と再使用性の大幅な向上を目指して、SiC/炭素系複合材料等の無機系超耐熱複合材料を用いたスタンドオフ型のTPSに関する基礎的な検討を行うことを目的として実施したものである。研究実績の概要を以下にまとめる。(1)界面特性の異なる2種類のSiC/炭素系複合材料を試作し、室温1400°Cの温度域における大気中での力学特性評価を行った。特に、切り欠き感受性に関しては詳細な実験を行い、繊維/マトリクス界面が切り欠き感受性に大きく影響することを確認した。JAXAアーク加熱風洞を使用して、高温プラズマ気流中における酸化試験を実施した。その結果、酸化速度が時間とともに遅くなる現象を把握した。(2)面内の熱伝導特性を制御する目的で、2つの異なるコンセプトに基づく材料設計を行い、その実証のため実際の材料試作を行った。(1)気相成長カーボンナノチューブ(VGCF)をマトリクス中に傾斜分布させたC/C複合材料(2)熱伝導率の大きく異なる2種類の炭素繊維を適用したハイブリッド繊維型C/C複合材料これらの熱伝導制御型C/C複合材料の基本的な製造方法を確立するとともに、面内の熱伝導挙動を評価した。また有限要素解析による数値解析結果と比較し、実験値と解析値が良い対応を示すことを確認した。米国のスペースシャトルでは、熱防御システム(Thermal Protection System, TPS)の材料として多くのセラミックタイルが使用されている。本研究では、TPSの整備性と再使用性の大幅な向上を目指して、SiC/炭素系複合材料等の無機系超耐熱複合材料を用いたスタンドオフ型のTPSに関する基礎的な検討を行うことを目的とする。本年度は、数種類のSiC/炭素系複合材料を試作するとともに、力学的・熱的特性評価を実施するための準備を行った。また、SiC/炭素系複合材料を適用したスタンドオフTPSに関する構造解析を行って、材料特性値の影響について予備的な検討を行った。1、SiC/炭素系複合材料の試作SiC/炭素系複合材料の基本仕様について検討し、数種類の複合材料の試作を行った。2、力学的・熱的特性評価試験の準備力学的・熱的特性評価試験を行うため、試験方法の検討を行った。また実際の試験に必要となる機器および計測器等の準備を行った。3、スタンドオフTPSの文献調査と予備的な構造解析スタンドオフTPSに関する文献調査を行い、基本構造についての整理を行った。また、有限要素法による熱解析、応力解析を開始した。得られた結果を以下にまとめる。(1)力学的・熱的特性評価試験の実施昨年度に試作したSiC/炭素系複合材料の室温1400°Cの温度域における大気中での力学特性評価を行った。得られた成果を学会にて発表した。(2)スタンドオフTPSの構造解析SiC/炭素複合材料を適用したスタンドオフTPS構造に対して、有限要素法による熱・構造解析を実施した。また、形状記憶合金を用いたSiC/Cパネル固定構造の適用可能性について検討を行った。これらの解析結果を実証するための真空加熱試験の準備を行った。(3)SiC/炭素系複合材料の試作新規なSiC/炭素系複合材料およびC/C複合材料の基本仕様について検討した。また、熱伝導制御を目的とした特殊な繊維織物構造の試作や、ナノフィラーを分散した複合材料の試作実験を開始した。JAXA

アーク加熱風洞を使用して、高温プラズマ気流中における酸化試験を実施した。その結果、酸化速度が時間とともに遅くなる現象を把握した。(2)面内の熱伝導特性を制御する目的で、2つの異なるコンセプトに基づく材料設計を行い、その実証のため実際の材料試作を行った。(1)気相成長カーボンナノチューブ(VGCF)をマトリクス中に傾斜分布させたC/C複合材料(2)熱伝導率の大きく異なる2種類の炭素繊維を適用したハイブリッド繊維型C/C複合材料これらの熱伝導制御型C/C複合材料の基本的な製造方法を確立するとともに、面内の熱伝導挙動を評価した。また有限要素解析による数値解析結果と比較し、実験値と解析値が良い対応を示すことを確認した。
融合遺伝子に注目した卵巣癌の病態解明と新しい治療戦略の構築

申請者の所属する施設にすでに保管され、インフォームドコンセントにより同意の得られている婦人科癌症例の凍結癌組織より、Invitrogen社のTRIzolを用いてtotal RNAを抽出、品質を確認後、Illumina社のTruSeq RNAサンプル調整キットを用い、ライブラリー作成後Illumina HiSeq2500でペアエンドRNAシークエンス(100bp)を実施した。卵巣明細胞癌57症例のRNAシークエンスデータを用いて、卵巣明細胞癌の融合遺伝子リストを作成した。融合遺伝子の中でキナーゼ融合遺伝子など治療標的になるものを抽出したところ、10症例(17.5%)で少なくとも一つは治療標的融合遺伝子を有していることを明らかにした。また融合遺伝子のneoantigenとしての意義を検討するために、INTEGRATEを実施した。その結果、18症例(31.6%)で少なくとも一つはneoantigenになりうる融合遺伝子を有していることを突き止めた。卵巣明細胞癌20症例の全エクソンシークエンスの結果から、各症例における遺伝子変異頻度は他の癌腫と比較して高くなく、卵巣明細胞癌においては遺伝子変異だけでなく融合遺伝子がneoantigen発生メカニズムとして重要であることが示唆された。また、卵巣肉腫に対する全エクソンシークエンス+ RNAシークエンスによるゲノム・トランスクリプトーム解析を行い、ドライバー遺伝子候補として、NUTM1融合遺伝子・PRUNE遺伝子変異を同定し、NUT1-associated tumorであることを報告した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。申請者の所属する施設にすでに保管され、インフォームドコンセントにより同意の得られている卵巣癌症例の凍結癌組織より、Invitrogen社のTRIzolを用いてtotal RNAを抽出している。RNAの品質を確認後、Illumina社のTruSeq RNAサンプル調整キットを用い、ライブラリー作成後Illumina HiSeq2500でペアエンドRNAシークエンス(100bp)を行っている。また新規症例・再発症例についても、当施設の遺伝子倫理委員会で承認を受けた説明文書を元に、手術時に試料採取を継続している。さらに、本研究内容について先進ゲノム支援の採択を受け、RNA sequencingを東京大学で行っていただけることになり、当院遺伝子倫理委員会に共同研究に関する追加申請を行い、対象症例のRNAを鈴木研究室に送付済みであり、現在RNA sequencing実験を追加している。RNA sequencing実験を行うにあたり、先進ゲノム支援を受けることができることになり、検体の送付のために当施設の遺伝子倫理委員会に追加申請を行う必要があったため、今年度予定していたRNA sequencedata解析は次年度に持ち越されている。ただし、次年度にスムースに解析を進めることができる様に、コンピューター解析環境は整えており、またパイプラインのテストランもすでに終了しているため、今年度の遅れを取り戻すことか可能と考える。昨年に引き続き、申請者の所属する施設にすでに保管され、インフォームドコンセントにより同意の得られている婦人科癌症例の凍結癌組織より、Invitrogen社のTRIzolを用いてtotal RNAを抽出している。昨年実施したRNAシークエンスデータについて2つの融合遺伝子同定プログラムを用いて、卵巣明細胞癌に関連する治療標的融合遺伝子候補を抽出した。融合遺伝子がドライバーイベントである可能性を評価するために、本研究内容について先進ゲノム支援の採択を受け、明細胞癌に対する全エクソンシークエンスを東京大学で実施していただき、現在遺伝子変異プロファイルの同定を進めている。さらに、卵巣肉腫に対する全エクソンシークエンス+ RNAシークエンスによるゲノム・トランスクリプトーム解析を行い、dドライバー遺伝子候補として、NUTM1融合遺伝子・PRUNE遺伝子変異を同定し、卵巣肉腫がNUT1-associated tumorの一つである可能性を明らかにしており、現在論文投稿中である。またキナーゼ融合遺伝子で最も頻度の高いFGFR3-TACC3融合遺伝子について子宮頸癌症例で検討を行い、日本人子宮頸癌症例におけるFGFR3-TACC3融合遺伝子の頻度を明らかにしている。またFGFR3-TACC3融合遺伝子の子宮頸癌の癌化への関与をin-vitro/vivoで評価し、FGFR3-TACC3融合遺伝子を標的とした新しい治療戦略を提案し、論文として報告を行なっている。RNA sequencing dataおよびWhote-exome sequencing dataの取得は順調に行われており、また解析についてもすでにパイプラインを作成していることから、研究計画は順調に進んでいる。また融合遺伝子の機能解析結果についても論文として報告することができており、昨年度の遅れを取り戻すことができている。

卵巣明細胞癌20症例の全エクソンシークエンスの結果から、各症例における遺伝子変異頻度は他の癌腫と比較して高くなく、卵巣明細胞癌においては遺伝子変異だけでなく融合遺伝子がneoantigen発生メカニズムとして重要であることが示唆された。また、卵巣肉腫に対する全エクソンシークエンス+ RNAシークエンスによるゲノム・トランスクリプトーム解析を行い、ドライバー遺伝子候補として、NUTM1融合遺伝子・PRUNE遺伝子変異を同定し、NUT1-associated tumorであることを報告した。今年度は、引き続き、卵巣癌に対するRNA sequencingを行うとともに、exome sequencingを追加することで、遺伝子変異情報・コピー数情報の取得を目指す。平成28年度末より進行中の卵巣癌原発巣・再発巣のRNA sequencing実験が終了次第、データ解析を開始し、卵巣癌の再発過程における融合遺伝子の役割を明らかにすべく、再発卵巣癌特異的融合遺伝子の同定を進める。また融合遺伝子情報に、遺伝子変異・コピー数情報を統合して解析することにより、driver eventとしての融合遺伝子を同定する。同定された再発関連融合遺伝子をレトロウイルスを用いて正常卵巣/卵管上皮および卵巣がん細胞株に導入し、融合遺伝子の発現を確認後、融合遺伝子導入前後での細胞増殖能・浸潤転移能・抗がん剤抵抗性などの表現型及び遺伝子発現プロファイルの変化を確認し、融合遺伝子機能を解析することにより、融合遺伝子が再発に与える影響を検証する。機能的融合遺伝子から治療標的融合遺伝子候補を抽出し、融合遺伝子導入細胞株に融合遺伝子特異的siRNA/shRNAを設計/導入し、融合遺伝子の短期/長期発現抑制が細胞増殖、細胞浸潤能、アポトーシスに与える影響をMTSアッセイ、スフィアアッセイ、マトリゲルアッセイ、フローサイトメトリー等で検討する。さらに化合物ライブラリーを用いて融合遺伝子に対する阻害剤をスクリーニングし、同定された阻害剤の細胞増殖抑制効果について融合遺伝子導入細胞株を用いてin vitro/vivoで検証する。また融合遺伝子陽性の臨床組織を用いて、個々の症例内で治療標的融合遺伝子が均一に発現しているかどうかin-situ hybridazationで検証する。今年度が最終年にあたるため、取得されたRNA sequencing dataおよびWhole exome sequencing dataの統合解析を行い、卵巣癌の病態解明を進める予定である。
科学的態度の形成と変容を促す教科横断的・総合科学実験カリキュラムの開発

「科学的態度の形成と変容を促す教科横断的・総合科学実験カリキュラムの開発」の研究課題として二年間で下記の研究を行った。(1)天然色素(アントシアン関連化合物)を用いた教科横断的・総合科学実験プログラムの試行食品及び色素として利用している天然色素(アントシアン関連化合物)を実験試料に用いて四段階構成からなる教科横断的な総合科学実験プログラムを開発し,本学大学院生の特別実験として実施した。本実験プログラムが、学習者の科学的態度の形成と変容を促す科学教材として大変有効であることを明らかにした。(2)中学校「選択理科」における藍(すくも)を用いた総合科学実験プログラムの試行本実験プログラムは「選択理科」の授業時間内に実施でき,学習者の科学的態度の形成と変容を促す科学教材として大変有効である。そしてその実験を通じて中学生の科学的に探究する能力と総合的な創造性を育成できることを実証した。(3)藍(すくも)を用いた地域の特色を生かした中学校・高校・大学の連携による教科横断的・総合科学実験の試行本実験プログラムは総合的に物質を探究する能力と判断力を養成でき,教師と学習者は藍の代わりに他の身近な実験試料を用いて改良し実施出来る科学教材として有効であることを実証した。(4)「鳴門教育大学ふれあいサイエンス2001」の開催-茶葉を用いた総合科学実験研究の体験-茶葉を用いて科学的に探究する能力や創造力を育てる複数分野を効果的に組み合わせた教科横断的な総合科学実験カリキュラム(コンピュータ活用)を開発した。その実践として我々は本学で中学・高校生を対象に茶葉を用いた教科横断的な総合科学実験の体験を開催し,大学における高度で先端的な学問環境に触れる機会を提供した。「科学的態度の形成と変容を促す教科横断的・総合科学実験カリキュラムの開発」の研究課題として12年度は、下記の研究実績を上げた。インジゴを用いた科学実験プログラムの試行鳴門教育大学・自然系理科教育講座の学部三年生に染色として徳島と密接に関係し身近な天然色素であるインジゴを含有するスクモを実験試料に用いて,学習者が教科横断的・総合的に自然の事物・現象について科学的に探究する能力を育成し、科学的態度の形成と変容を促すことを目的とした化学実験プログラムを開発・試行した。本プログラムは四段階構成からなる。第一段階:学生は歴史資料館「藍の館」に出かけ藍について情報収集すると共にスクモ含有成分を化学的に検討した。第二段階:小中高の理科教育現場でスクモからインジゴのみを効率よく簡便に単離出来る実験方法を提案した。第三段階:IR・NMR・UVの分析機器によりインジゴの構造決定方法を学んだ。第四段階:酸化・還元によるインジゴの構造変化と発色の染色機構を分子軌道計算ソフトを用いて学んだ。更に,型紙を用いた染色と逆染めを実施した。また、実験終了後発表・討論会を実施した。本化学実験プログラムの特徴は,総合的に物質を探究する能力と的確な判断力をを養成でき教師・学習者がインジゴの他にも興味ある実験試料を選択し、応用・実施できる化学教材である。「科学的態度の形成と変容を促す教科横断的・総合科学実験カリキュラムの開発」の研究課題として13年度は,下記の研究実績を上げた。身近な天然物を試料として用いた教科横断的・総合科学実験カリキュラム試行1)藍(すくも)を用いた総合科学実験プログラムの試行平成1213年度に本学の学部生・院生に実施した四段階構成からなる藍(すくも)を用いた総合科学実験プログラムを改良し,学部生・院生の教科横断的・総合科学実験の実践指導力を高め,育成することを目的として,中学校・高校の教育現場で本科学実験を実施した。

実践的指導力から見た教員養成における教科横断的・総合科学実験プログラムの内容を検討し,学部生・院生の実践的指導力の実態について調査・分析を行い,本科学実験プログラムが総合的に物質を探究する能力と的確な判断力を養成でき,教師・学習者が藍(すくも)の以外の身近な実験試料を選択し,応用・実施できる科学教材として有効であることを明らかにした。2)茶葉を用いた総合科学実験プログラムの試行本学の学生・院生を対象に,地域の特色をいかした試料(茶葉)を用いて,「疑問・驚き一実験実習?考察・事実の発見」という探究活動を体験しながら科学的な知識を習得し,科学的に探究する能力や創造力を育てる複数分野の科学実験を効果的に組み合わせた教科横断的な総合科学実験カリキュラム(コンピューター活用を含む)の立案・開発・実践を推進した。その実験研究を応用し,総合的な学習の取り組みとして中学校・高校の教育現場で実践をした。また,本学で中学・高校生を対象に茶葉を用いた教科横断的な総合科学実験の体験を開催し,大学における高度で先端的な学問環境に触れる機会を提供した。現在,上記の結果について論文に投稿準備をしている。
米連邦政府における結果重視の行政改革と予算編成のリンケージ:行政機関別の類型分析

アメリカ連邦政府における「結果重視の行政管理」は、1993年政府業績・結果法(Government Performance and Results Act of 1993、以下GPRAと略)制定以降、段階的に制度整備が図られてきたが、これら行政評価の予算編成過程とのリンケージは、第一に、各省庁と行政管理予算局との間における予算査定、第二に、連邦議会における予算編成過程におけるパフォーマンス情報の活用、という二つのレベルに大別される。そのそれぞれにおけるリンケージの現状を、調査・分析し、下記の結論を得た。第一に、行政府内部における行政評価活動と予算過程とのリンケージは、2001年のブッシュ政権の成立以降、行政管理予算局が主導的役割を果たす形で、実質的な進展がみられる。その特徴は、一般に評価基準の統一が困難とされるパフォーマンス情報に関して、多様な連邦プログラムを、経費の性質という視点から、(1)補助金、(2)規制関連、(3)物的資本、(4)信用供与、(5)研究開発、(6)連邦政府による直接支出、に分類し、これら大別分類の内部においてパフォーマンス情報の評価基準を統一することにより、その予算査定への活用が試みられているということである。第二に、連邦議会における予算編成過程における行政評価の活用については、未だ包括的な制度設計にはほど遠い段階にあるものの、各省庁の業務内容に規定されて、次のような特徴を確認できた。(1)パフォーマンス情報の予算過程における活用は、環境保護局、核規制局等の規制関連機関およびNASA、NIH等の研究開発機関といった一定の評価基準の蓄積がある分野において相対的に積極的に行われている。(2)GPRAが「顧客志向=アウトカム志向」であることに規定されて、国防省など、従来型の組織内的行政管理(PPBSなど)において先進的であった機関ほど、GPRAの活用に対して消極的である。アメリカ連邦政府諸機関および連邦議会の文書資料の整理・分析を通じて、1993年政府業績・結果法(Government Performance and Results Act of 1993,以下GPRAと略)の成立・執行過程とその基本的特徴を、パフォーマンス・ベースド予算をはじめとした連邦予算編成過程の改革に焦点を当てて分析し、その中間的成果を「現代アメリカ連邦政府における結果重視の行政管理と予算編成過程」和歌山大学経済学部『研究年報』第6号として刊行した。その後、ブッシュ政権成立以降のパフォーマンス・ベースド予算導入の改革動向について、各行政機関別の導入実態の調査も含め、行政管理予算局(Office of Management and Budget)、会計検査院(General Accounting Office)をはじめとした連邦諸機関へのヒアリング調査を実施した。これらの分析を通じて、GPRAの実践をはじめとした「結果重視の行政管理」のが実質化するためには、GPRAのフレームワークと既存の予算編成過程とのリンケージをはかることがその達成のマイルストーンとして位置づけられる課題であるにもかかわらず、その実現こそが最も遅れた分野となっていること、ブッシュ政権において新たに改革課題として位置づけられている問題が、これらGPRAと予算編成過程とのリンケージであることが明らかとなった。次年度は、これらの基礎的作業を前提として、より具体的に各連邦政府諸機関ごとのパフォーマンス・ベースド予算の導入実態とその特徴を明らかにすることが課題となる。
無加圧焼結による粒子分散強化型金属間化合物の創製

Ni-Al系金属間化合物の完全緻密体を作製する場合、溶解法を用いるよりも、粉末治金法の一種である熱間押出やHIPなどの加圧焼結法を用いる方が、価格的に有利と言われている。しかし、無加圧焼結法によって完全緻密体が得られるならば、製造工程の大幅な簡略化や複雑形状部品の作製が可能となり、価格的にはさらに有利になると思われる。著者は、既に無加圧焼結法によりNi_3Al完全緻密体を得ているが、今回は、上記の研究課題を達成するための第一段階として溶製のNi_3Alについて常温延性を発現させる効果が有るホウ素(B)を添加したNi_3Al(73.576at%Niの組成)について、無加圧固相焼結法によって完全緻密体を得る条件ならびにその組織と機械的性質を調べ、以下の諸結果を得た。(1)Bを添加した場合でも完全緻密焼結体が得られること、かつ、完全緻密化に必要な最低の焼結温度(Ts)は、Bを添加した場合野方が、液相出現温度が低くなることに対応して約25K低くなった。そして曲げ強さは、いずれのB添加量でもTsの上昇と共に大となったが、同一のTsの下での曲げ強さはB添加により最大0.9GPa(約70%)向上した。(2)Ni_3Alの結晶粒度は、B添加により増大し、増大の程度は、Tsが高くなるほど著しくなった。(3)張力面近傍の破面観察によると、B添加の有無にかかわらず一般に粒界での脆性破壊であったが、特に76at%Ni組成では0.05、0.10%Bを添加した場合は、粒内破壊と塑性変形の痕跡も認められた。(4)以上の結果によると、粒子分散型のNi_3Al金属間化合物を無加圧焼結によって作製する場合は、Bを添加することによって容易になると思われた。
記憶モデルとしてのキンドリング(小脳外側核破壊の扁桃核キンドリングに及ぼす影響)

小脳が大脳皮質の神経系の可塑性乃至記憶に関与しているかどうかについてまだ解決されていない。小脳歯状核は、対側の視床外側腹側核(VL核)を経由して対側の運動皮質に影響がおよんでいると考えられる。我々は扁桃核キンドリングを用いて、対側歯状核破壊群では、対照扁桃核キンドリング群と比較して、1.けいれんの全汎化の促進、2.後放電の持続時間の延長が軽微である事、3.自発性棘波数の増大が軽微である事を認めた。同側歯状核破壊群では、対照キンドリング群との比較で、キンドリング発展過程に差はなく、自発性スパイク数にも差がなく、後放電の延長は有意に短縮していた。同側破壊群と対側破壊群の比較では、キンドリングの発展過程と自発性棘波数に差があり、後放電に及ぼす影響は一致していた。従って、これらの事柄は、小脳歯状核が、大脳皮質でのキンドリング過程に密接に関与して居り、これらは、キンドリング発展過程、自発性棘波に反映され、小脳抑制系の減弱に対応する非特異的変化は、後放電の短縮に反映されると考えられた。次に、キンドリング成立後に、刺激と対側の歯状核破壊を行なうとどのように影響を受けるか調べた所、後放電の持続時間、扁桃核(一次側及び二次側)の棘波数についてどの視標でも有意な変化を示さなかった。この事は、一旦キンドリングが成立した後には影響せず、発展過程に際して、小脳歯状核が関与しているであろうと考えられた。更に一側視床VL核破壊後、同側扁桃核キンドリングを行なった所、対照キンドリングより早期に全汎化し、キンドリング発展過程が促進する一方、自発性棘波の増加に乏しく、対側歯状核破壊群と同様な変化を示した。しかし、後放電の持続時間の変化は認められなかった。これらの結果は、歯状核の影響が対側視床VL核を経由しているものと考えられた。小脳が、大脳皮質の神経系の可塑性記憶に関与しているかどうかについて未だ解決されていない。我々は、扁桃核キンドリングを用いて、小脳歯状核破壊ラットと対照ラットのキンドリング発展過程、即ち、行動変化、後放電の持続時間、後放電終了後の自発性スパイク数を検索した。小脳歯状核は、対側のVL核を経由して、対側の運動皮質に影響が及んでいると考えられる。ウィスタ-系ラットの左小脳歯状核を破壊後1週間経過して、右扁桃核を刺激してキンドリングを行った。その結果、小脳歯状核破壊ラットで対照群と比較して扁桃核キンドリング発展過程の促進が認められた。一方、後放電の持続時間の延長は軽微であった。また、自発性スパイクの数の増加も軽微であった。従って、キンドリングの行動変化と脳波的てんかん性変化との間に解離が認められた。第2に、左小脳歯状核破壊により影響される右扁桃核に刺激箇所でありながら自発性スパイクがなく、対側の扁桃核核に頻回のスパイクの発現を見るという、対照群と異なる現象が認められ、何らかの上向性の扁桃核への入力がスパイク発現に関与するのでないかと示唆する所見が得られた。

これらの結果は、扁桃核キンドリングおよび、扁桃核の神経系可塑性に小脳歯状核が、重要な役割りを荷っていることを示唆する。小脳が、大脳皮質の神経系の可塑性記憶に関与しているかどうかについて未だ解決されていない。昨年度(平成元年度)我々は、扁桃核キンドリングを用いて、小脳歯状核破壊ラットと対照ラットのキンドリング発展過程、即ち、行動変化、後放電の持続時間、自発性スパイク数を検索した。小脳歯状核は、対側のVL核を経由して、対側の運動皮質に影響が及んでいると考えられ、左歯状核破壊ラットで右扁桃核刺激キンドリング発展過程の促進が認められた。一方、後放電の持続時間の延長は軽微であった。本年度、まずキンドリング完成後に小脳歯状核破壊を行ない、その影響を見た。破壊前後でのラットのキンドリング刺激時の行動変化、後放電の持続時間、ならびに自発性スパイク数を比較した。その結果、小脳歯状核破壊前後に有意な変化を認めなかった。次に、あらかじめ右小脳歯状核破壊を行ない、同側扁桃核を刺激し、キンドリング現象の完成が如何なる影響を受けるか検討した。その結果、キンドリング完成に要した刺激回数は、対照群11.3回、同側破壊群12.8回、対側破壊群8.1回で、対照群との間に差を認めず、対側破壊群との間に差を認めた。しかし、後放電の持続時間は、対照群と同側破壊群間に差を認め、同側と対側破壊群間で差を認めなかった。スパイク数は、対照群と同側破壊群で差を認めず、同側と対側破壊群で差を認めた。以上の結果は、小脳歯状核が反対側扁桃核刺激によるキンドリング発展に、重要な役割りを荷っていることを示唆する。小脳歯状核(外側核)は、対側の視床外側腹側核(VL核)を経由して対側の運動皮質に影響がおよんでいると考えられる。対側歯状核破壊群では、対照扁桃核キンドリングと比較して、1.けいれんの全汎化の促進、2.後方電の持続時間の延長が軽微である事、3.自発性棘波数の増大が軽微である事を認めた。同側歯状核破壊群では、対照キンドリング群との比較で、キンドリング発展過程に差はなく、自発性スパイク数にも差がなく、後放電の延長は有意に短縮していた。同側破壊群と対側破壊群の比較では、キンドリングの発展過程と自発性棘波数に差があり、後放電に及ぼす影響は一致していた。従って、これらの事柄は、小脳歯状核が、大脳皮質でのキンドリング過程に密接に関与して居り、これらは、キンドリングの発展過程、自発性棘波に反映され、小脳抑制系の減弱に対応する非特異的変化は、後放電の短縮に反映されると考えられた。次に、キンドリング成立後に、刺激と対側の歯状核破壊を行なうとどのように影響を受けるか調べた所、後放電の持続時間、扁桃核(一次側及び二次側)の棘波数についてどの視標でも有意な変化を示さなかった。この事は、一旦キンドリングが成立した後には影響せず、発展過程に際して、小脳歯状核が関与しているであろうと考えられた。更に一側視床VL核破壊後、同側扁桃核キンドリングを行なった所、対照キンドリングより早期に全汎化し、キンドリング発展過程が促進する一方、自発性棘波の増加に乏しく、対側歯状核破壊群と同様な変化を示した。しかし、後放電の持続時間の変化は認められなかった。これらの結果は、歯状核の影響が対側視床VL核を経由しているものと考えられた。
ストレス交差耐性におけるクロマチン構造変化と遺伝子発現制御

本研究では、変動する環境からのストレス、特に低容量のストレスに対する細胞の応答を明らかにするため、ストレス適応応答の1つである交差耐性に着目して因子や分子機構の解析を行った。交差耐性とは、低容量で非致死のストレスにさらされた際に、その後にさらされる異なる種類の高容量ストレスへの抵抗性を一過的に獲得する現象である。これまでに交差耐性に必要な因子として同定したCpc2が、ヌクレオソームの制御を介してストレス応答に必要な遺伝子の発現制御に重要であることを明らかにした。本研究では、変動するストレス環境あるいは低容量のストレス環境のもとにおける細胞のストレス応答機構を理解するために、それらの応答に重要である因子として申請者が同定したCpc2およびSlm9の細胞内で機能する分子機構を明らかにすることを目的としている。H25年度中に得られた研究成果は大きく分けて以下の3点である。まず、翻訳開始因子のリン酸化を介したストレス応答時の翻訳制御にCpc2が機能する分子機構を明らかにして報告した。2つ目に、ストレス応答時のSlm9のクロマチン局在にCpc2が重要であることを見いだした。また、ストレス応答性MAPキナーゼ経路も同様にSlm9のクロマチン局在に必要であった。これらのことは、Cpc2とSlm9が共にストレスに応答してヌクレオソームの再配置などのクロマチン上の変化を促進することにより、ストレス応答性遺伝子の発現を制御している可能性を支持している。3つ目に、cpc2遺伝子の欠損株での遺伝子の発現パターンをマイクロアレイで網羅的に解析したところ、多くのストレス応答性遺伝子の発現量が減少していることが確認され、それらの発現パターンはストレス応答性MAPキナーゼによって活性化される転写因子をコードするatf1遺伝子の変異株で観察されるパターンと類似していることが明らかになった。以上の結果から、Cpc2およびSlm9のストレス応答における役割が示され、環境変化に適応するために細胞が遺伝子の発現パターンを厳密に制御する分子機構の一端が明らかになった。本研究では、変動するストレス環境あるいは低容量のストレス環境に対する細胞の応答機構を理解するために、そのような環境への応答に重要な因子として申請者が同定したCpc2およびSlm9が細胞内で機能する分子機構を解明することを目的としている。H26年度に得られた研究成果は主にCpc2によるヌクレオソームの配置の制御に関するものである。まず、ストレス応答性遺伝子のプロモーター近傍で起こるヌクレオソームの再配置にCpc2が重要であることを明らかにした。cpc2欠損株では細胞内のAtf1タンパク質量が減少すること、Atf1タンパク質の減少によってヌクレオソーム再配置が異常になることから、Cpc2はAtf1タンパク質量の調節を介して、ヌクレオソームの制御に関与する可能性が考えられた。一方、リボソームに結合しないCpc2変異体ではヌクレオソームの再配置は正常に起こったことから、Cpc2が細胞内のリボソーム上とは異なる場所でヌクレオソームの再配置を制御することが示された。また、同時にこの結果から、Cpc2による翻訳制御はヌクレオソームの再配置の制御には必要でないことが示唆される。H25年度に得られた成果と統合すると、Cpc2はヌクレオソームの制御を通じてストレス応答性遺伝子の発現調節に重要な役割をもつことが明らかとなった。また、この制御にはストレス応答性MAPキナーゼ経路が関与することが考えられた。本研究により、Cpc2やSlm9による新たな遺伝子発現制御機構の一端を明らかにすることができた。さらに発展してくことにより、環境変化に対して細胞が遺伝子の発現パターンを厳密に制御する分子機構の解明に近づくと期待される。分子生物学本研究では、Cpc2およびSlm9がストレス応答時のクロマチン構造の制御に関わる分子機構の解明を目的としている。大部分は細胞質に局在するCpc2が核にも存在しうることは、細胞抽出液の分画実験より示唆されているが、H25年度に計画していたCpc2がクロマチンに局在するかどうか明らかにすることについては現時点ではまだ結論がでていない。しかし、ストレス処理時のSlm9のストレス応答性遺伝子の領域のクロマチンへの結合や、ヌクレオソームのリモデリングにCpc2が重要であることを見いだしており、Cpc2がストレス応答時のクロマチン構造の制御に重要であることが裏付けられた。また、ストレス応答性MAPキナーゼとCpc2、Slm9との関連が明らかになってきている。遺伝子の転写を行うRNAポリメラーゼのクロマチンへの結合やヒストン修飾状況がcpc2の欠損によって影響を受けることを示唆する予備データが得られている。一方で、当初H26年度に計画していた内容のうち、マイクロアレイ解析によるcpc2欠損株での遺伝子発現パターンの解析は前倒しで進めている。得られた遺伝子発現パターンと、ストレス応答性MAPキナーゼやそれに活性化される転写因子をコードする遺伝子変異株での遺伝子発現パターンとの比較から、同経路でストレス応答に機能することが示されている。

現在は、slm9欠損株との比較を行っているところである。以上から、計画していた研究内容を進める順序は一部前後しているが、おおむね計画通り進行していると考えられる。これまでの研究において、Cpc2がストレス応答性MAPキナーゼの制御を介してストレス応答時の遺伝子の発現を制御していることを明らかにした。しかし、Cpc2がクロマチン上で機能しているのか、それともストレスシグナルの細胞内伝達過程を制御することで間接的にクロマチン構造に影響を与えているのかはまだ不明である。まずは、Cpc2がクロマチンに局在することを調べる。標準的なクロマチン免疫沈降実験では、Cpc2のクロマチン結合は検出できなかったことから、リボソームに結合しないCpc2変異体などを用いて検討する。また、Cpc2とSlm9、あるいは他のクロマチンリモデリング因子との物理的相互作用を調べることで、Cpc2の核内での機能を検討する。Slm9やCpc2によって制御されるクロマチン構造の変化(ヌクレオソームの配置やヒストン修飾など)を明らかにし、それらと細胞が獲得するストレス抵抗性との相関を調べる。低容量のストレスに晒された細胞が一過的に獲得する抵抗性は一定時間維持されることをこれまでの研究で明らかにしており、クロマチン構造の変化とストレス抵抗性の持続時間との関係を調べることで、獲得されたストレス抵抗性がどのように細胞内で記憶されているのかを検討する。
絨毛膜羊膜炎におけるプロカルシトニンの変動と周産期領域における意義の解明

プロカルシトニン(PCT)は、敗血症とその他の全身性炎症疾患とを区別するバイオマーカーとして成人領域では臨床応用されている。今回は、PCTの周産期領域での応用を目指して研究を行った。その結果、子宮内感染症において臍帯血PCT値は上昇することを明らかにし、バイオマーカーとしての有用性を示した。しかしながら、PCTは細菌感染症以外にも胎児の低酸素ストレスによっても上昇することや真菌による子宮内感染症では、その上昇は軽度であるため、その値の解釈には注意を要することを明らかにした。臍帯血および新生児プロカルシトニン値と絨毛膜羊膜炎との関連を明らかにすることを目的として、データ集積と中間解析を行った。その結果、現時点で以下のことが明らかになった。1.臍帯血プロカルシトニン値は、絨毛膜羊膜炎の炎症の強を反映して有意に高値となることが判った。2.臍帯血プロカルシトニンは妊娠週数が早いほど高くなる傾向があるものの妊娠週数による有意な差はなかった。3.病原微生物によって臍帯血プロカルシトニン値は異なった変動を示す可能性がある。即ち、カンジダ胎内感染では強い絨毛膜羊膜炎の所見があるにも関わらず臍帯血プロカルシトニン値は低く、逆にインフルエンザ桿菌では、絨毛膜羊膜炎の程度が軽くても臍帯血プロカルシトニン値が高値を示した。4.胎児低酸素血症があると絨毛膜羊膜炎の所見がなくても臍帯血プロカルシトニン値が高値を示す症例があった。絨毛膜羊膜炎は早発型新生児敗血症の危険因子のひとつとして重要である。その観点から臨床上、臍帯血プロカルシトニンは、絨毛膜羊膜炎を病理診断が出される前に予測できる可能性を示した事は意義のある結果であると考えている。一方、最終目的である臍帯血プロカルシトニンを用いた早発型新生児敗血症の診断基準値を作成するに当たっては、上記で示したように、妊娠週数、病原微生物の種類、胎児低酸素症の有無が臍帯血プロカルシトニン値に影響を及ぼす可能性があり、診断基準値の作成にあたっての留意点であることを明らかにした。この点は、今後の研究の方向性が判り意義あるものと考えている。プロカルシトニン(PCT)は、敗血症とその他の全身炎症性疾患とを区別するバイオマーカーとして成人領域では注目されている。一方、周産期領域では、その意義は未だ不明である。これまでに、我々は、臍帯血PCT値と児のmortalityおよびmorbidityとの関連及び胎児心拍数モニタリング異常との関連を明らかにしてきた。本年度は、胎盤病理所見は、子宮内での事象や胎児・新生児に発生する病態を間接的に示す所見であることに着目して、臍帯血PCT値と胎盤病理所見との関連について検討した。170名の単胎妊娠を対象に臍帯静脈を採取し、PCT値を電気化学発光免疫測定法にて測定した。胎盤病理所見は、PCT値を知らされていない病理医が診断した。絨毛膜羊膜炎(CAM)の組織学的診断は、Redlineらの分類に従った。170名の臨床的背景は、分娩週数中央値33週(2241週)、児の出生体重中央値1727g(4333880g)であった。臍帯血PCT値は、中央値0.21ng/mL(0.03-80.74)であった。主な胎盤所見は、正常(n=70)、CAM(n=43)、梗塞(n=17)、Fetal vessel thrombosis(FVT)(n=1)、Maternal vessel vasculopathy (MVV)(n=8)であった。PCT値は、CAM群及びFVT群は、他の群と比較して有意に高値であった。CAM群においては、胎児反応のstage及びgradeが上昇するにつれてPCT値は有意に高値になった。臍帯血PCT値は、CAMの重症度が高い症例以外でもFVTで高値を示した。この知見は、臍帯血PCT値を臨床応用する際に重要な所見であると考えられた。臍帯血プロカルシトニン(PCT)と臨床所見および胎盤所見との関連を明らかにした点では、研究は計画通りに進んでいる。しかしながら、PCTを臨床応用するために必要な、臍帯血と羊水中のプロカルシトニン値の関連を調べる研究において、対象症例が予測より少なく、検体数(羊水)が足りなく、計画はやや遅れいてる。PCT値は、他の炎症性マーカーより早期に反応して上昇し、半減期が長く、短時間で結果を得ることができる。一方、早発型新生児敗血症では高いmortalityにも関わらず、診断は臨床所見や多くのbiomarkerの値を組み合わせに頼っている。そこで、今回の研究では、臍帯血PCT値と絨毛膜羊膜炎および早発型新生児敗血症との関係を明kにすることを目的とした。

前方視的に、母体背景に関する情報、新生児血液所見(CRP、白血球数)、新生児所見、新生児の予後、新生児および臍帯血PCT値および胎盤の組織学的所見を収集した。絨毛膜羊膜炎の病理診断はRedlineらの分類に従って行った。その結果、絨毛膜羊膜炎において、胎盤の炎症所見の強さと臍帯血PCT値が相関することが判った。さらに、PCT値が高いほど新生児予後(脳室内出血、死亡等)が悪いことが判った。しかしながら、真菌感染症による絨毛膜羊膜炎では、胎盤の炎症の程度が強いにも関わらずPCT値は比較的軽度の上昇に留まることを示した。また、常位胎盤早期剥離で胎内で低酸素環境に曝された新生児のPCT値は細菌感染症がないにも関わらず高値を示すことが判った。さらに、胎盤所見とPCT値の関係を調べた結果、絨毛膜羊膜炎以外に胎盤にFetal vessel thrombosisの所見がみられる場合もPCT値が上昇することが判った。PCT値を周産期領域で応用する際には、細菌感染症以外にも胎児の低酸素ストレスによっても上昇することや真菌による子宮内感染症では、その上昇は軽度であるため、その値の解釈には注意を要することを明らかにした。プロカルシトニン(PCT)は、敗血症とその他の全身性炎症疾患とを区別するバイオマーカーとして成人領域では臨床応用されている。今回は、PCTの周産期領域での応用を目指して研究を行った。その結果、子宮内感染症において臍帯血PCT値は上昇することを明らかにし、バイオマーカーとしての有用性を示した。しかしながら、PCTは細菌感染症以外にも胎児の低酸素ストレスによっても上昇することや真菌による子宮内感染症では、その上昇は軽度であるため、その値の解釈には注意を要することを明らかにした。産科医療で問題となっている子宮内感染・炎症への対応に関して、プロカルシトニンの臨床応用を考えるために以下のことを行う予定である。1.絨毛膜羊膜炎の進行度と羊水中のプロカルシトニン値との関連を調査する。2.臍帯血と羊水中のプロカルシトニン値を比較する。産婦人科学早発型新生児敗血症の危険因子のひとつとして重要な絨毛膜羊膜炎を、臍帯血プロカルシトニン値を参考にすることにより、病理診断が出される前に予測できる可能性を示した点と臍帯血プロカルシトニン値を臨床応用する際の留意点を明らかにした点では、本年度の成果は得られたと考えている。しかしながら、本年度の成果を学術的に確かなものであることを確認するためには、登録症例数のさらなる集積が必要である。プロカルシトニンの周産期領域における有用性に関しての成果をあげるために、症例の集積とデータの解析をさらに進めるためである。さらに、次年度に日本産科婦人科学会学術集会での発表と次年度に得たデータを現在執筆中の論文に盛り込んだ後に、論文を投稿する予定のためである。羊水および臍帯血プロカルシトニン値の測定に関わる測定キット一式の購入および論文投稿のための英文校正に使用する予定である。本年度に得られた成果をより確実にするためには、登録症例数をさらに増やす必要がある。現在、症例登録対象施設は3次施設である大学附属病院のみであるが、これを2次施設まで広げて症例の集積を図る。早発型新生児敗血症の危険因子のひとつとして重要な絨毛膜羊膜炎を妊娠中に予測し、母児にとって有益な娩出の時期を決定できたら臨床上有意義である。この点から、母体血プロカルシトニン値と臍帯血プロカルシトニン、母児の臨床所見との関連に関しても検討していく予定である。本年度に挙げた臍帯血プロカルシトニン値の臨床応用における留意点を明らかにするためには、検体採取の対象を広げる必要がある。例えば、胎児低酸素症との関連を明らかにするために、胎児低酸素症例数を増やすこと、低酸素ストレスからプロカルシトニン値が上昇するまでの時間を考慮して、新生児採血の対象日を広げる必要がある。
オーストラリアにおける隔離分布生物の起源と進化

オーストラリアの独自の生物相は、数千万年オーダーで続いている他大陸からの孤立、数百万年前から始まった現在のオーストラリア大陸を特徴づける乾燥化、数万年前のアボリジニの到達とそれに伴うfire regimeの変化、数百年前の西洋人による入植と生物の持ち込み、といった複層的に起こった各種イベントに影響を受けている。これらのイベントがオーストラリアに生育する各種生物に与えた影響を、異なった歴史性と適応様式もつ生物を研究対象として複数の分子生物学的手法を用いて解析した。オーストラリアに生育するビロウ属植物のすべてを3年をかけて採集し、その系統関係について分子データと分布状況をもとに解析を行った。その結果、オーストラリアに生育するビロウ属植物は単系統であり、祖先がオーストラリアに到達した直後に種分化と多様な環境への適応放散がほぼ同時に起こったことが推測された。オーストラリアで知られるシロアリAmitermis laurensisについては種内の各系統間の遺伝距離とそれらの分布域間の地理的距離の関係は現在の分布域のみからは説明ができず、数万年前に海水面が現在よりも低かった時代の地理的構造が現在の遺伝構造に影響を持つことが明らかになった。また、現在集団開花を行っているタケついても遺伝分析を行い、その由来について解析を行った。東南アジア原産の野生ウシ、バンテンは現在絶滅が危惧されており、その個体数は最大で5000頭程度と考えられている。オーストラリアにはインドネシアのバリから持ち込まれた一群が数千頭オーダーで生存している。この世界最大級の個体群の遺伝的特性について解析し、この個体群が家畜ウシとは交雑していない純粋なものであり、生物保全上きわめて重要な個体群であることを明らかにするとともに、オーストラリアの一部の地域を一種のサンクチュアリとして利用することに関して提案を行った。オーストラリアに分布するビロウ属(Livistona)の種はそれぞれが特徴的な分布域、隔離状況、生育地、個体群サイズ等を示す。これらの種群の系統関係や進化のプロセスを明らかにするために、平成14年度はオーストラリア東北部において、様々な生育環境に適応し、個体群サイズも異なる分類群を可能な限り包括的に研究試料として採集することを試みた。採集を行ったオーストラリア・クイーンズランド州において、海外研究分担者のDavid Bowmanおよび、Livistona属の系統分類のスペシャリストであるJohn Dowe(James Cook University)とともに、陸路を6000キロメートル走破し、オーストラリア東北部に分布するLIvistonaのすべて分類群を採集した。すべての採集場所ではただ単に系統関係解析のためのサンプルを採るにとどまらず、集団間の遺伝子交換に関する解析に十分な数のサンプルを採った。ヤシ類は外部形態に大きな多様性が認められる反面、植物の系統関係推定のために一般に用いられている葉緑体DNAの塩基配列には変異が少なく、その情報を利用した系統関係の推定が難しいという特徴がある。様々な領域を検討した結果、核遺伝子であるmalate synthase領域におけるシーケンシングによって系統関係推定のために十分な情報が得られることがわかった。malate syntase領域の解析を本年度採集を行ったオーストラリア西部のLivistona属植物と、昨年度のオーストラリア中央部におけるLivistonaの予備調査における採集品と合わせて解析を行い、これらの系統関係について検討を行った。本年度はオーストラリァの西部に分布するLivistonaを対象に、以下の採集を試み、予定通りの採集を順調に行うことができた。これらの分類群の系統関係を明らかにするために、昨年度のサンプルも加えて、葉緑体DNA及び核DNAの遺伝子座を対象に系統解析を行った。

オーストラリアのヤシLivistonaの種分化に関しては、耐乾燥性や耐火性の獲得が重要であり、そのような性質を獲得した分類群は、広範囲に分布し、個体数も多い傾向があるが、系統解析に基づく系統地理学的な分析から、耐乾燥性や耐火性が、オーストラリアの各地において複数回進化したということが推測された。オーストラリアが種分化の中心であるヤシ科ビロウ属植物について、本研究で採集した16分類群を対象に、系統解析を行った。昨年まで試みていた葉緑体DNAと核DNAの塩基配列による解析では一応の系統解析はできたものの、種間における遺伝的変異の少ないヤシ科においては、効率的に情報を得ることができなかった。そこで本年度は、ゲノム全体の差異を評価できるAFLP法によって分類群間の差異を解析した結果、高いブートストラップ確率で分枝を支持する系統樹を得ることができた。系統解析の結果、オーストラリアに生育するビロウ属植物は単系統であり、現存する分類群は、オーストラリアへの到来後、初期の段階で急速に種分化した結果生まれたものであることがわかった。ヤシ類の本来の生育地と考えられる、高温湿潤な多雨林から、山火事頻発地帯、岩山、砂漠、河川岸、オアシス等の多様な環境への適応は、急速な種分化と共にオーストラリア各地で並行的に複数回起こっており、また、その時期は、オーストラリアが乾燥化に向かいつつあった数百万年オーダーの間に起こったと考えられる。また、今年度は、オーストラリアにおける隔離分布生物としてオーストラリア北東部に広く分布するシロアリAmitermis laurensisを取り上げ、ミトコンドリアDNA塩基配列に基づく系統地理学的解析を行った。本種の塚は、高さ30cm程度の円錐状のものから2mの板状の巨大なものまで、数タイプが認められている。これらの塚の著しい変異と種内系統関係、分布の関係を現地踏査と遺伝解析によって分析したところ、種内系統樹において、それぞれのタイプの塚を作るシロアリは単系統群を形成しなかった。また、現在の各生育地間の地理的な距離と遺伝的距離の関係を説明するためには、数万年前の氷河期における、現在とは異なった地形を想定する必要があることが明らかになった。