メダカの完全ゲノム配列を解読

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2026-08-04 東京大学

東京大学と京都産業大学の研究グループは、最新のロングリードDNA解読技術と新たなゲノム構築手法を用いて、南日本由来メダカ(Hd-rR系統)の約8億5千万塩基対からなる完全ゲノム配列の解読に成功した。従来は約1,000か所残っていた未解読領域を解消し、約3万個の遺伝子を同定した。その結果、細胞分裂に不可欠なセントロメア領域で、1千万年以上保存され低メチル化状態を示す未知の機能領域を発見したほか、ヘルペスウイルスと融合した巨大転移因子Teratornが機能を保ったまま長期間維持される独自の生存戦略を明らかにした。また、性染色体解析では、雄化遺伝子Dmy周辺の約2万塩基対が系統を超えて保存されていることを見いだし、「最小Dmyカセット」として雄化に必要十分な候補領域を提唱した。本成果は、日本発のモデル生物であるメダカの研究基盤を大きく強化し、脊椎動物やヒトにおけるゲノム機能や遺伝子型と表現型の関係解明に貢献すると期待される。

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<関連情報>

メダカゲノムの完全配列決定により、セントロメアサテライト、巨大可動性因子、および性染色体の構造が明らかになった Complete sequencing of medaka genomes reveals the architecture of centromeric satellites, giant mobile elements, and sex chromosomes

Yoshihiko Suzuki,Kazuki Ichikawa,Yusuke Inoue,Chie Owa,Haruka Kobayashi… Kiyoshi Naruse,Shigehiro Kuraku,Hiroyuki Takeda,Shinichi Morishita
Genome Research  Published: July 1, 2026
DOI: https://doi.org/10.1101/gr.281813.125

Abstract

Medaka (Oryzias latipes) is a small freshwater teleost widely used as a vertebrate model organism. Existing medaka reference genomes, however, contain many gaps and unresolved repetitive regions, hindering precise genome annotation and comparative analyses. Here we present one complete and two near-complete genome assemblies for three inbred medaka strains derived from geographically distant populations. These assemblies provide a comprehensive view of highly repetitive sequences and chromosome-scale genome architecture in medaka. The fully resolved centromeres reveal an intriguing sequence organization characterized by short, distinct SF1+3 satellite arrays flanked by larger homogenized repeats. These short arrays are putatively hypomethylated and conserved across all acrocentric chromosomes, suggesting a functional role in centromere stability. The reconstructed 121 copies of the giant mobile element Teratorn retain complete genes of both a transposon and a herpesvirus, highlighting its unique persistence and impact on host genomes. Moreover, our assemblies reveal extensive structural divergence of medaka Y Chromosomes, yet identify a small (~24 kb) conserved region encompassing Dmy that may suffice for male determination. Collectively, these (near-)complete medaka genomes provide a powerful resource for exploring the biology of uncharacterized repetitive regions and the molecular basis of phenotypic diversity in vertebrates.

細胞遺伝子工学
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