2026/03/20 更新

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イトウ タケヒコ
伊藤 武彦
ITOH TAKEHIKO
所属
生命理工学院 教授
職名
教授
外部リンク

News & Topics
  • オオスカシバの全ゲノム配列を決定 染色体進化や遺伝子の違いが明らかに

    2023/09/22

    掲載言語: 日本語

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    要点-スズメガの仲間であるオオスカシバの高精度な染色体スケールの全ゲノム解読に成功。-得られたゲノムから、オオスカシバに特異的な遺伝子重複や進化速度の異なるオプシン遺伝子を同定。-染色体の構造が近縁種と異なるオオスカシバの全ゲノム解読が、チョウ目の染色体進

  • 両親由来のゲノム配列を染色体スケールで決定する新手法 両親間の大規模な変異の解析を可能に

    2023/08/07

    掲載言語: 日本語

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    要点-染色体スケールでつながった両親由来のゲノム配列を区別する情報解析手法を開発。-哺乳類、鳥類、魚類などを対象にしたテストで高精度での配列決定を実証。-従来は解析が困難だった両親間の大規模な変異の解析を実現。概要東京工業大学生命理工学院

  • ワサビの染色体レベルでのゲノム解読に成功

    2023/07/20

    掲載言語: 日本語

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    要点-日本を代表する香辛料であるワサビのゲノム配列を染色体レベルにまで繋ぐことに成功し、ハプロタイプレベルで高精度に解読しました-本ゲノム情報はワサビの辛味成分の進化機構の解明、栽培化の起源、品種改良など、遺伝資源としての基盤情報の構築に役立つことが期待されます

  • 哺乳類の新しい性決定の仕組みを発見 Y染色体とSry遺伝子が消失してもオスは消滅しない

    2022/11/29

    掲載言語: 日本語

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    要点 Y染色体とSry遺伝子なしにオスが生まれる哺乳類の新しい性決定メカニズムを世界で初めて発見。 ヒトのY染色体が消えてしまっても、男性消滅を回避できる仕組みを明らかに。 一般社会において、性の多様性の意義と重要性が科学的に理解されることに貢献。 概要北海道大学 大学院理学研究院の黒岩麻里教授らの研究グループは、東京工業大学 生命理工学院 生命理工学系の伊藤武彦教授、梶谷嶺助教らの研究

  • 微生物叢中のゲノム配列を長く正確に決定する新手法 未知の種や変異株のゲノム配列決定を促進

    2021/10/18

    掲載言語: 日本語

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    要点-微生物叢中のゲノム配列決定用ソフトウェア「MetaPlatanus」を開発-実データのテストで、全長に近い微生物ゲノム配列を多く決定することに成功-従来手法より効率的に未知の種や変異株のゲノム情報を収集できる可能性概要東京工業大学生命理工学院生命理工学系の梶谷嶺助教と吉村大大学院生(研究当時)

  • Sequencing the Unknown Made Easy: MetaPlatanus Improves Metagenome Assembly

    2021/10/12

    掲載言語: 英語

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    Metagenome sequencing of tricky gene pools has been ridden with issues during assembly of sequenced DNA fragments, which can now be addressed by a to

  • ミドリイガイのゲノム解析からわかった足糸の耐久性の秘密

    2021/03/18

    掲載言語: 日本語

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    要点-熱帯・亜熱帯性のムール貝の一種ミドリイガイにおいて、高い完成度で全ゲノム情報を再構築することに成功した。-得られた情報は、今後マイクロプラスチック粒子や汚染物質に対する貝の応答をはじめ、生理学、生態学、水産食品学等様々な研究への活用が期待される。-得られた配列情報から、ムール貝類が水中基盤に付

  • 鳥類の性分化に働く遺伝子の共通パターンを発見 ニホンウズラが性分化研究に有用であることを証明

    2020/11/30

    掲載言語: 日本語

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    要点-ニホンウズラを使って性分化に働く遺伝子群の発現プロファイリングを実施。-性分化に働く遺伝子には共通した発現パターンがあることを発見。-未解明な点が多い鳥類の性分化研究の進展と家禽産業への応用に貢献。概要北海道大学大学院理学研究院の黒岩麻里教授らの研究グループは、東京工業大学生命理工学院生命理工

  • サンゴの天敵・オニヒトデの体表を覆う未知の共在菌をインド・太平洋の広域から発見

    2020/09/02

    掲載言語: 日本語

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    概要宮崎大学農学研究科の安田仁奈准教授と台湾アカデミアシニカの和田直久博士、東京工業大学生命理工学院生命理工学系の伊藤武彦教授・梶谷嶺助教・湯淺英知特別研究員、九州大学大学院医学研究院の林哲也教授・後藤恭宏助教・小椋義俊准教授(現久留米大学教授)、国立遺伝学研究所豊田敦特任教授らは、サ

  • 両親由来のゲノム配列を個別に決定する新手法 ゲノム多様化領域に起因した生命現象の解明へ

    2019/04/23

    掲載言語: 日本語

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    両親由来のゲノム配列を高精度にかつ個別に決定する情報解析手法 哺乳類、無脊椎動物、植物などを対象にしたテストで性能を確認 従来は解析が困難だった両親間のゲノムが多様化した領域を解析

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研究分野

  • ライフサイエンス / ゲノム生物学

論文

  • Genome assembly and annotation of the naked mole rat Heterocephalus glaber reared in Japan

    Kouhei Toga, Kaori Oka, Hiroyuki Tanaka, Takehiko Itoh, Atsushi Toyoda, Hidemasa Bono, Kyoko Miura

    Scientific Data   2026年3月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41597-026-06996-9

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  • Host-mediated endophyte–pathogen competition in roots enables asymptomatic fungal colonization in Arabidopsis thaliana

    Kei Hiruma, Kuldanai Pathompitaknukul, Hiroyuki Tanaka, Yuki Iwaguchi, Shunsuke Miyashima, Nanami Kawamura, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Yusuke Saijo

    Plant and Cell Physiology   2026年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcaf126

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  • An APP-centered molecular gateway integrates innate immunity and retinoic acid signaling to drive irreversible metamorphic commitment

    Ryohei Furukawa, Mizuki Taguchi, Narufumi Kameya, Keisuke Tanaka, Haruka Sato, Takehiko Itoh, Yuh Shiwa

    2026年1月

  • Chromosome-scale genome assemblies of two allopolyploid Cuscuta species uncover genomic signatures of parasitic lifestyle and polyploid evolution

    Tenta Segawa, Shima Yoshizumi, Hiromi Toyonaga, Akira Shiraishi, Kyoko Sato, Takahiro Yamabe, Motoshige Takagi, Masaki Takagawa, Ryusuke Yokoyama, Takehiko Itoh, Eiichiro Ono

    Plant and Cell Physiology   2026年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcag002

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  • Whole genome analysis of toxic Papilionidae butterflies utilizing aristolochic acid, Pachliopta aristolochiae, and Byasa alcinous

    Shinya Komata, Rei Kajitani, Takahiro Yamabe, Tasuku Kitamura, Atsushi Toyoda, Tetsuya Kojima, Takehiko Itoh, Haruhiko Fujiwara

    DNA Research   2026年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/dnares/dsaf038

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  • Complete transition from chromosomal to cytoplasmic sex determination during prolonged Wolbachia symbiosis

    Takahiro Fukui, Tomohiro Muro, Noriko Matsuda-Imai, Tatsunori Kaneda, Hidetaka Kosako, Hideaki Hiraki, Keisuke Shoji, Takeshi Fujii, Yutaka Suzuki, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Takashi Kiuchi, Susumu Katsuma

    Nature Communications   17 ( 1 )   2026年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    Wolbachia infection causes male-specific death in Ostrinia furnacalis , but its removal from infected strains results in female-specific death instead of restoring 1:1 sex ratio, suggesting that cytoplasmic Wolbachia , not the host genome, primarily determines femaleness in infected strains. This phenomenon is a striking example of the evolutionary outcome of cytoplasmic sex determination, potentially arising from prolonged host-symbiont co-evolution. Although we recently identified Oscar, the Wolbachia -encoded male-killing effector targeting the host masculinizing factor OfMasc in Ostrinia moths, inactivation or loss of the host’s endogenous feminizer remains unknown. Here we identify a W-linked primary feminizer, OfFem piRNA, which targets an mRNA encoding an OfMasc-interacting protein Ofznf-2. We demonstrate that Ofznf-2 is essential for both masculinization and dosage compensation. We also show that OfFem piRNA is entirely absent in the Wolbachia -infected lineage, providing molecular evidence that a male-killing Wolbachia hijacks the host feminizing piRNA function by acquiring the Oscar protein during prolonged endosymbiosis.

    DOI: 10.1038/s41467-025-67993-x

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/s41467-025-67993-x

  • Chloroplast- and Mitochondrion-Specific Random C-to-T Mutagenesis for Forward Genetics of Organelle Genomes

    Nanami Kosaka, Yoshiki Harada, Issei Nakazato, Miki Okuno, Takehiko Itoh, Nobuhiro Tsutsumi, Shin-ichi Arimura

    2025年11月

  • High-quality metagenome-assembled genomes of bacteria associated with long-term cultivated giant coenocytic green alga Bryopsis

    Kanta K. Ochiai, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Gohta Goshima, Kazuma Uesaka

    Microbiology Resource Announcements   2025年10月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1128/mra.00722-25

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  • Characterization of DMRT1 variants for testis determination and differentiation in emu. 国際誌

    Yuki Kimura, Miki Okuno, Luisa Matiz-Ceron, Shusei Mizushima, Shoichiro Mitsukawa, Yutaka Suzuki, Takehiko Itoh, Asato Kuroiwa

    Cytogenetic and genome research   1 - 26   2025年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    INTRODUCTION: DMRT1 on the Z chromosome is a conserved male sex-determining gene in birds. In chickens, a representative model species of Neognathae, the function of DMRT1 has been well characterized. In contrast, Palaeognathae species such as the emu possess less differentiated sex chromosomes and thus provide a valuable system for investigating avian sex determination, yet molecular studies remain limited. We investigated the timing of sex determination and the expression of key genes involved in gonadal differentiation in emu, and further characterized DMRT1 variants. METHODS: Sex determination stage was identified by anatomical comparison of male and female embryonic gonads. Expression of seven genes (DMRT1, AMH, SOX9, NR5A1, FOXL2, CYP19A1, and RSPO1) was examined by mRNA-seq and RT-PCR. DMRT1 splicing variants were predicted by in silico analysis and 3' RACE was used to identify alternative polyadenylation (APA) variants. RESULTS: The gonadal differentiation occurred at HH25-28 based on gonadal morphology. Gene expression analysis revealed emu-specific patterns not observed in chickens. Notably, RSPO1 was highly expressed in females at HH24-25, preceding DMRT1 expression in males at HH28-29, suggesting ovarian differentiation begins earlier. We identified three splicing variants and four APA variants of DMRT1, with variant 1 predominant during gonadal development. CONCLUSION: These findings suggest that while molecular sex differentiation mechanisms are largely conserved between Palaeognathae and Neognathae, they differ in parts. In particular, early RSPO1 expression may initiate ovarian differentiation prior to testis determination by DMRT1. The presence of emu-specific DMRT1 variants further indicates possible species-specific mechanisms in testis development.

    DOI: 10.1159/000548251

    PubMed

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  • Dynamic patterns of repeats and retrotransposons in the centromeres of Humulus lupulus L.

    Lucie Horáková, Pavel Jedlička, Radim Čegan, Pavla Navrátilová, Hiroyuki Tanaka, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Takashi Akagi, Eiichiro Ono, Vojtěch Hudzieczek, Josef Patzak, Jan Šafář, Roman Hobza, Václav Bačovský

    New Phytologist   2025年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/nph.70380

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  • When and how do 17-year periodical cicada nymphs decide to emerge? A field test of the 4-year-gate hypothesis

    Namiho Saito, Satoshi Yamamoto, Satoshi Kakishima, Yutaka Okuzaki, Andrew Rasmussen, Diler Haji, Shota Nomura, Hiroyuki Tanaka, Takehiko Itoh, Jin Yoshimura, Chris Simon, John R. Cooley, Gene Kritsky, Teiji Sota

    Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences   2025年8月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1098/rspb.2025.1306

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  • Evolution and functioning of an X-A balance sex-determining system in hops. 国際誌

    Takashi Akagi, Tenta Segawa, Rika Uchida, Hiroyuki Tanaka, Kenta Shirasawa, Noriko Yamagishi, Hajime Yaegashi, Satoshi Natsume, Hiroki Takagi, Akira Abe, Miki Okuno, Atsushi Toyoda, Kyoko Sato, Yuka Honniden, Cheng Zhang, Koichiro Ushijima, Josef Patzak, Lucie Horáková, Václav Bačovský, Roman Hobza, Deborah Charlesworth, Takehiko Itoh, Eiichiro Ono

    Nature plants   11 ( 7 )   1339 - 1352   2025年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Chromosomal sex-determining systems with male heterogamety include actively male-determining-Y and X-A balance systems, both of which are found in animals and plants. The sex-determining genes have been identified in several active-Y plant systems, but the evolution and functioning of X-A balance systems remains mysterious. Here we sequenced and compared the genomes of two hop species. The evolution of the hop X-A balance system involved an ancient recombination suppression event across a large X chromosome region shared by both species. In one species, an autosome fused to this ancestral sex chromosome, and recombination was subsequently suppressed again. The two evolutionary strata created in this neo-X have degenerated to different degrees and evolved correspondingly different dosage compensation levels that correlate with histone modification patterns. Finally, we identified an X-specific ETR1-like ethylene receptor in the ancestral X region. Its dosage may affect sex determination, as part of the counting mechanism of this X-A balance system.

    DOI: 10.1038/s41477-025-02017-6

    PubMed

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  • Whole-genome sequencing of the ant Crematogaster osakensis (Hymenoptera: Formicidae: Myrmicinae) 査読

    Ayako Gotoh, Atsushi Toyoda, Takahiro Yamabe, Takehiko Itoh

    DNA Research   2025年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/dnares/dsaf012

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  • Where Did the Y Chromosome in the Spiny Rat Go, and How Did It Get There? 査読

    Miki Okuno, Kentaro Matsuoka, Yuta Mochimaru, Takahiro Yamabe, Mayou Okano, Takamichi Jogahara, Atsushi Toyoda, Asato Kuroiwa, Takehiko Itoh

    Molecular Biology and Evolution   2025年4月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/molbev/msaf102

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  • Rapid and dynamic evolution of a giant Y chromosome in Silene latifolia. 査読 国際共著 国際誌

    Takashi Akagi, Naoko Fujita, Kenta Shirasawa, Hiroyuki Tanaka, Kiyotaka Nagaki, Kanae Masuda, Ayano Horiuchi, Eriko Kuwada, Kanta Kawai, Riko Kunou, Koki Nakamura, Yoko Ikeda, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Koichiro Ushijima, Deborah Charlesworth

    Science (New York, N.Y.)   387 ( 6734 )   637 - 643   2025年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Some plants have massive sex-linked regions. To test hypotheses about their evolution, we sequenced the genome of Silene latifolia, in which giant heteromorphic sex chromosomes were first discovered in 1923. It has long been known that the Y chromosome consists mainly of a male-specific region that does not recombine with the X chromosome and carries the sex-determining genes and genes with other male functions. However, only with a whole Y chromosome assembly can candidate genes be validated experimentally and their locations determined and related to the suppression of recombination. We describe the genomic changes as the ancestral chromosome evolved into the current XY pair, testing ideas about the evolution of large nonrecombining regions and the mechanisms that created the present recombination pattern.

    DOI: 10.1126/science.adk9074

    PubMed

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  • TALE-based C-to-T base editor for multiple homologous genes with flexible precision 査読

    Ayako Hosoda, Issei Nakazato, Miki Okuno, Takehiko Itoh, Hideki Takanashi, Nobuhiro Tsutsumi, Shin-ichi Arimura

    Plant Biotechnology   41 ( 4 )   357 - 365   2024年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society for Plant Cell and Molecular Biology  

    DOI: 10.5511/plantbiotechnology.24.0510a

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  • Recycling of Uridylated mRNAs in Starfish Embryos

    Haruka Yamazaki, Megumi Furuichi, Mikoto Katagiri, Rei Kajitani, Takehiko Itoh, Kazuyoshi Chiba

    Biomolecules   2024年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Cold Spring Harbor Laboratory  

    Abstract

    In eukaryotes, mRNAs with long poly(A) tails are translationally active, whereas deadenylation of the tails decreases translation and uridylation of the short poly(A) tails causes the mRNA to be degraded. In this study, we confirmed that maternal cyclin B mRNAs with long poly(A) tails in blastula embryos of invertebrate starfish were deadenylated and uridylated, followed by decay. In starfish oocytes, however, cyclin B mRNAs with uridylated short poly(A) tails are stable. They are polyadenylated and translationally active immediately following hormonal stimulation for resumption of meiosis. Similarly, maternal ribosomal protein mRNAs, Rps29 and Rpl27a, which become uridylated following deadenylation upon hormonal stimulation, remain stable even after fertilisation and early development. At the morula stage, the uridylated maternal ribosomal protein mRNAs are modified to yield non-canonical poly (A) tails rich in U and G residues in the 5’ region and in A residues at the 3’ end, rendering them translationally active. These results indicate that the fates of uridylated mRNAs in starfish are decay and/or recycling.

    DOI: 10.3390/biom14121610

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  • Centromeric repeat diversity underlies non-Mendelian segregation pattern in hop (Humulus lupulus)

    Lucie Horáková, Radim Čegan, Pavel Jedlička, Pavla Navrátilová, Hiroyuki Tanaka, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Takashi Akagi, Eiichiro Ono, Vojtěch Hudzieczek, Josef Patzak, Jan Šafář, Roman Hobza, Václav Bačovský

    2024年11月

  • Induction of male‐like mandibles in XX individuals of a stag beetle by gene knockdown of a feminizer gene transformer 査読 国際誌

    Hiroki Gotoh, Itsuki Ohtsu, Taichi Umino, Yo Y. Yamasaki, Yohei Minakuchi, Takehiko Ito, Atsushi Toyoda, Jun Kitano

    Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution   344 ( 1 )   7 - 13   2024年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Males and females share most of the genome, but many animals show different phenotypes between the sexes, known as sexual dimorphism. Many insect species show extreme sexual dimorphism, including beetles with “weapon traits” represented by extremely developed horns and mandibles. Existing studies of sex‐specific development of beetle weapon traits suggest that sex‐specific gene expression plays an important role. On the other hand, contributions of the Y‐chromosome, which may potentially carry genes necessary for male development, to weapon trait expression have not been examined. In holometabolous insects, including beetles, the feminizing gene transformer (<jats:italic>tra</jats:italic>) is roughly conserved in its feminizing function. Only females express a functional isoform of Tra, which causes female differentiation. Knocking down <jats:italic>tra</jats:italic> in females leads to male tissue differentiation, enabling us to analyze male phenotypes in individuals lacking a Y‐chromosome (XX‐males). In this study, we investigate whether the Y‐chromosome is necessary for stag beetles to express male‐specific weapon traits by comparing <jats:italic>tra</jats:italic>‐knockdown‐induced XX‐males with natural XY males. We show that XX‐males could express weapons (enlarged mandibles) as in XY‐males. These results suggest that the Y‐chromosome does not have a major role in weapon trait expression in this species.</jats:p>

    DOI: 10.1002/jez.b.23274

    PubMed

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  • Mobile genetic element-driven genomic changes in a community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus clone during its transmission in a regional community outbreak in Japan. 査読 国際誌

    Katsuyuki Katahira, Yasuhiro Gotoh, Kentaro Kasama, Dai Yoshimura, Takehiko Itoh, Chieko Shimauchi, Akihiko Tajiri, Tetsuya Hayashi

    Microbial genomics   10 ( 7 )   2024年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (CA-MRSA) infections are now a public health concern in both community and healthcare settings worldwide. We previously identified a suspected case of a maternity clinic-centred outbreak of CA-MRSA skin infection in a regional community in Japan by PFGE-based analysis. In this study, we performed genome sequence-based analyses of 151 CA-MRSA isolates, which included not only outbreak-related isolates that we previously defined based on identical or similar PFGE patterns but also other isolates obtained during the same period in the same region. Our analysis accurately defined 133 isolates as outbreak-related isolates, collectively called the TDC clone. They belonged to a CA-MRSA lineage in clonal complex (CC) 30, known as the South West Pacific (SWP) clone. A high-resolution phylogenetic analysis of these isolates combined with their epidemiological data revealed that the TDC clone was already present and circulating in the region before the outbreak was recognized, and only the isolates belonging to two sublineages (named SL4 and SL5) were directly involved in the outbreak. Long persistence in patients/carriers and frequent intrahousehold transmission of the TDC clone were also revealed by this analysis. Moreover, by systematic analyses of the genome changes that occurred in this CA-MRSA clone during transmission in the community, we revealed that most variations were associated with mobile genetic elements (MGEs). Variant PFGE types were generated by alterations of prophages and genomic islands or insertion sequence (IS)-mediated insertion of a plasmid or a sequence of unknown origin. Dynamic changes in plasmid content, which were linked to changes in antimicrobial resistance profiles in specific isolates, were generated by frequent gain and loss of plasmids, most of which were self-transmissible or mobilizable. The introduction of IS256 by a plasmid (named pTDC02) into sublineage SL5 led to SL5-specific amplification of IS256, and amplified IS256 copies were involved in some of the structural changes of chromosomes and plasmids and generated variations in the repertoire of virulence-related genes in limited isolates. These data revealed how CA-MRSA genomes change during transmission in the community and how MGEs are involved in this process.

    DOI: 10.1099/mgen.0.001272

    PubMed

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  • A single gene determines allorecognition in hydrozoan jellyfish Cladonema radiatum inbred lines. 査読 国際誌

    Crystal Tang, Miwa Tamura-Nakano, Kenta Kobayakawa, Takuto Ozawa, Takao Onojima, Rei Kajitani, Takehiko Itoh, Kazunori Tachibana

    Journal of experimental zoology. Part A, Ecological and integrative physiology   2024年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Allorecognition-the ability of an organism to discriminate between self and nonself-is crucial to colonial marine animals to avoid invasion by other individuals in the same habitat. The cnidarian hydroid Hydractinia has long been a major research model in studying invertebrate allorecognition, establishing a rich knowledge foundation. In this study, we introduce a new cnidarian model Cladonema radiatum (C. radiatum). C. radiatum is a hydroid jellyfish which also forms polyp colonies interconnected with stolons. Allorecognition responses-fusion or regression of stolons-are observed when stolons encounter each other. By transmission electron microscopy, we observe rapid tissue remodeling contributing to gastrovascular system connection in fusion. Meanwhile, rejection responses are regulated by reconstruction of the chitinous exoskeleton perisarc, and induction of necrotic and autophagic cellular responses at cells in contact with the opponent. Genetic analysis identifies allorecognition genes: six Alr genes located on the putative allorecognition complex and four immunoglobulin superfamily genes on a separate genome region. C. radiatum allorecognition genes show notable conservation with the Hydractinia Alr family. Remarkedly, stolon encounter assays of inbred lines reveal that genotypes of Alr1 solely determine allorecognition outcomes in C. radiatum.

    DOI: 10.1002/jez.2853

    PubMed

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  • Severe Bottleneck Impacted the Genomic Structure of Egg-Eating Cichlids in Lake Victoria 査読 国際共著

    Minami Imamoto, Haruna Nakamura, Mitsuto Aibara, Ryo Hatashima, Ismael A Kimirei, Benedicto B Kashindye, Takehiko Itoh, Masato Nikaido

    Molecular Biology and Evolution   2024年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press (OUP)  

    Abstract

    Within 15,000 years, the explosive adaptive radiation of haplochromine cichlids in Lake Victoria, East Africa, generated 500 endemic species. In the 1980s, the upsurge of Nile perch, a carnivorous fish artificially introduced to the lake, drove the extinction of more than 200 endemic cichlids. The Nile perch predation particularly harmed piscivorous cichlids, including paedophages, cichlids eat eggs and fries, which is an example of the unique trophic adaptation seen in African cichlids. Here, aiming to investigate past demographic events possibly triggered by the invasion of Nile perch and the subsequent impacts on the genetic structure of cichlids, we conducted large-scale comparative genomics. We discovered evidence of recent bottleneck events in four species, including two paedophages, which began during the 1970s–1980s, and population size rebounded during the 1990s-2000s. The timing of the bottleneck corresponded to the historical records of endemic haplochromines’ disappearance and later resurgence, which is likely associated with the introduction of Nile perch by commercial demand to Lake Victoria in the 1950s. Interestingly, among the four species that likely experienced bottleneck, Haplochromis sp. ‘matumbi hunter,’ a paedophagous cichlid, showed the most severe bottleneck signatures. The components of shared ancestry inferred by ADMIXTURE suggested a high genetic differentiation between matumbi hunter and other species. In contrast, our phylogenetic analyses highly supported the monophyly of the five paedophages, consistent with the results of previous studies. We conclude that high genetic differentiation of matumbi hunter occurred due to the loss of shared genetic components among haplochromines in Lake Victoria caused by the recent severe bottleneck.

    DOI: 10.1093/molbev/msae093

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  • Loss of one X and the Y chromosome changes the configuration of the X inactivation center in the genus Tokudaia. 査読 国際誌

    Luisa Matiz-Ceron, Miki Okuno, Takehiko Itoh, Ikuya Yoshida, Shusei Mizushima, Atsushi Toyoda, Takamichi Jogahara, Asato Kuroiwa

    Cytogenetic and genome research   2024年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    INTRODUCTION: X chromosome inactivation (XCI) is an essential mechanism for dosage compensation between females and males in mammals. In females, XCI is controlled by a complex, conserved locus termed the X inactivation center (Xic), in which the lncRNA Xist is the key regulator. However, little is known about the Xic in species with unusual sex chromosomes. The genus Tokudaia includes three rodent species endemic to Japan. Tokudaia osimensis (TOS) and Tokudaia tokunoshimensis (TTO) lost the Y chromosome (XO/XO), while Tokudaia muenninki (TMU) acquired a neo-X region by fusion of the X chromosome and an autosome (XX/XY). We compared the gene location and structure in the Xic among Tokudaia species. METHODS: Gene structure of nine genes in Xic were predicted, and the gene location and genome sequences of Xic were compared between mouse and Tokudaia species. The expression level of gene was confirmed by TPM calculation using RNA-seq data. RESULTS: Compared to mouse, the Xic gene order and location were conserved in Tokudaia species. However, remarkable structure changes were observed in lncRNA genes, Xist and Tsix, in the XO/XO species. In Xist, important functional repeats, B-, C-, D-, and E-repeats, were partially or completely lost due to deletions in these species. RNA-seq data showed that female-specific expression patterns of Xist and Tsix were confirmed in TMU, however not in the XO/XO species. Additionally, three deletions and one inversion were confirmed in the intergenic region between Jpx and Ftx in the XO/XO species. CONCLUSION: Our findings indicate that even if the Xist and Tsix lncRNAs are expressed, they are incapable of producing a successful and lasting XCI in the XO/XO species. We hypothesized that the significant structure change in intergenic region of Jpx-Ftx resulted in the inability to perform the X chromosome inactivation, and, as a result, a lack of Xist expression. Our results collectively suggest that structural changes in the Xic occurred in the ancestral lineage of XO/XO species, likely due to the loss of one X chromosome and the Y chromosome and a consequence of the degradation of XCI system.

    DOI: 10.1159/000539294

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  • SDF-1/CXCR4 signal is involved in the induction of Primordial Germ Cell migration in a model marine fish, Japanese anchovy (Engraulis japonicus) 査読

    Issei Yahiro, Oga Sato, Sipra Mohapatra, Koki Mukai, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Michiya Matsuyama, Tapas Chakraborty, Kohei Ohta

    General and Comparative Endocrinology   2024年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.ygcen.2024.114476

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  • Metabolic engineering with adaptive laboratory evolution for phenylalanine production by Corynebacterium glutamicum 査読

    Yukio Tachikawa, Miki Okuno, Takehiko Itoh, Takashi Hirasawa

    Journal of Bioscience and Bioengineering   2024年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2024.01.006

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  • Genome sequence and cell biological toolbox of the highly regenerative, coenocytic green feather alga Bryopsis 査読

    Kanta K. Ochiai, Daiki Hanawa, Harumi A. Ogawa, Hiroyuki Tanaka, Kazuma Uesaka, Tomoya Edzuka, Maki Shirae-Kurabayashi, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Gohta Goshima

    Plant Journal   119 ( 2 )   1091 - 1111   2024年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/tpj.16764

    Scopus

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  • Modeling the SDF-1/CXCR4 protein using advanced artificial intelligence and antagonist screening for Japanese anchovy 査読

    Issei Yahiro, Kyle Dominic Eguid Barnuevo, Oga Sato, Sipra Mohapatra, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Kaoru Ohno, Michiya Matsuyama, Tapas Chakraborty, Kohei Ohta

    Frontiers in Physiology   2024年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    <jats:p>SDF-1/CXCR4 chemokine signaling are indispensable for cell migration, especially the Primordial Germ Cell (PGC) migration towards the gonadal ridge during early development. We earlier found that this signaling is largely conserved in the Japanese anchovy (<jats:italic>Engraulis japonicus</jats:italic>, EJ), and a mere treatment of CXCR4 antagonist, AMD3100, leads to germ cell depletion and thereafter gonad sterilization. However, the effect of AMD3100 was limited. So, in this research, we scouted for CXCR4 antagonist with higher potency by employing advanced artificial intelligence deep learning-based computer simulations. Three potential candidates, AMD3465, WZ811, and LY2510924, were selected and <jats:italic>in vivo</jats:italic> validation was conducted using Japanese anchovy embryos. We found that seven transmembrane motif of EJ CXCR4a and EJ CXCR4b were extremely similar with human homolog while the CXCR4 chemokine receptor N terminal (PF12109, essential for SDF-1 binding) was missing in EJ CXCR4b. 3D protein analysis and cavity search predicted the cavity in EJ CXCR4a to be five times larger (6,307 Å³) than that in EJ CXCR4b (1,241 Å³). Docking analysis demonstrated lower binding energy of AMD3100 and AMD3465 to EJ CXCR4a (Vina score −9.6) and EJ CXCR4b (Vina score −8.8), respectively. Furthermore, we observed significant PGC mismigration in microinjected AMD3465 treated groups at 10, 100 and 1 × 10<jats:sup>5</jats:sup> nM concentration in 48 h post fertilized embryos. The other three antagonists showed various degrees of PGC dispersion, but no significant effect compared to their solvent control at tested concentrations was observed. Cumulatively, our results suggests that AMD3645 might be a better candidate for abnormal PGC migration in Japanese anchovy and warrants further investigation.</jats:p>

    DOI: 10.3389/fphys.2024.1349119

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  • Chromosomal-level assembly of Tokudaia osimensis, Tokudaia tokunoshimensis, and Tokudaia muenninki genomes

    Miki Okuno, Yuta Mochimaru, Kentaro Matsuoka, Takahiro Yamabe, Luisa Matiz-Ceron, Takamichi Jogahara, Atsushi Toyoda, Asato Kuroiwa, Takehiko Itoh

    Scientific Data   2023年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41597-023-02845-1

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  • Complete genomes of mutualistic bacterial co-symbionts "Candidatus Sulcia muelleri" and "Candidatus Nasuia deltocephalinicola" of the rice green leafhopper Nephotettix cincticeps. 国際誌

    Minoru Moriyama, Yudai Nishide, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Takema Fukatsu

    Microbiology resource announcements   12 ( 9 )   e0035323   2023年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The genomes of obligate bacterial co-symbionts of the green rice leafhopper Nephotettix cincticeps, which is notorious as an agricultural pest, were determined. The streamlined genomes of "Candidatus Sulcia muelleri" and "Candidatus Nasuia deltocephalinicola" exhibited complementary metabolic pathways for synthesizing essential nutrients that contribute to host adaptation.

    DOI: 10.1128/MRA.00353-23

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  • Chromosomal-level genome assembly of the coffee bee hawk moth reveals the evolution of chromosomes and the molecular basis of distinct phenotypes. 査読 国際誌

    Takahiro Yamabe, Rei Kajitani, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh

    Genome biology and evolution   2023年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Cephonodes hylas, the coffee bee hawkmoth is a hawkmoth species with unique characteristics, such as larvae feeding on gardenia, overcoming the toxicity of its iridoid glycosides, diurnal adults, and transparent wings. Although C. hylas is a fascinating model for molecular biological research, genome sequence analysis-based genetic approaches to elucidate these peculiarities have not yet been undertaken. We successfully achieved de novo genome assembly at the chromosome level of C. hylas comparable to the Lepidoptera model organism, silkworm. Additionally, 16,854 protein-coding genes were annotated, and the constructed genome sequence and annotated genes were of the highest quality BUSCO completion compared to closely related species. Comparative genome analysis revealed the process of chromosomal evolution from the Bombycoidea ancestral (n = 31) genome and changes in turnover at the chromosome level associated with chromosomal fusion events, such as the rate of repetitive sequence insertion. These analyses were only possible because the genome was constructed at the chromosome level. Additionally, increased the nonsynonymous/synonymous rate (dN/dS) ratios were observed in multiple photoreceptor-related genes that were strongly associated with the acquisition of diurnal activity. Furthermore, tandemly duplicated expanded genes containing many digestive and other enzymes and larval midgut-specific expression were also confirmed. These genes may be involved in the metabolism of genipin, a toxin found in gardenias. Using the genome sequence of C. hylas determined at the chromosome level, we have successfully identified new insights into the chromosomal evolution of Bombycoidea, as well as the relationship between the genome sequence and its characteristic traits.

    DOI: 10.1093/gbe/evad141

    PubMed

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  • GINGER: An integrated method for high-accuracy prediction of gene structure in higher eukaryotes at the gene and exon level. 査読 国際誌

    Takeaki Taniguchi, Miki Okuno, Takahiro Shinoda, Fumiya Kobayashi, Kazuki Takahashi, Hideaki Yuasa, Yuta Nakamura, Hiroyuki Tanaka, Rei Kajitani, Takehiko Itoh

    DNA research : an international journal for rapid publication of reports on genes and genomes   30 ( 4 )   2023年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The prediction of gene structure within the genome sequence is the starting point of genome analysis, and its accuracy has a significant impact on the quality of subsequent analyses. Gene structure prediction is roughly divided into RNA-Seq-based methods, ab initio-based methods, homology-based methods, and the integration of individual prediction methods. Integrated methods are mainstream in recent genome projects because they improve prediction accuracy by combining or taking the best individual prediction findings; however, adequate prediction accuracy for eukaryotic species has not yet been achieved. Therefore, we developed an integrated tool, GINGER, that solves various issues related to gene structure prediction in higher eukaryotes. By handling artifacts in alignments of RNA and protein sequences, reconstructing gene structures via dynamic programming with appropriately weighted and scored exon/intron/intergenic regions, and applying different prediction processes and filtering criteria to multi-exon and single-exon genes, we achieved a significant improvement in accuracy compared to the existing integration methods. The feature of GINGER is its high prediction accuracy at the gene and exon levels, which is pronounced for species with more complex gene architectures. GINGER is implemented using Nextflow, which allows for the efficient and effective use of computing resources.

    DOI: 10.1093/dnares/dsad017

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  • cycle_finder:de novoanalysis of tandem and interspersed repeats based on cycle-finding

    Yoshiki Tanaka, Rei Kajitani, Takehiko Itoh

    2023年7月

  • GreenHill: a de novo chromosome-level scaffolding and phasing tool using Hi-C. 国際誌

    Shun Ouchi, Rei Kajitani, Takehiko Itoh

    Genome biology   24 ( 1 )   162 - 162   2023年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Chromosome-level haplotype-resolved genome assembly is an important resource in molecular biology. However, current de novo haplotype assemblers require parental data or reference genomes and often fail to provide chromosome-level results. We present GreenHill, a novel scaffolding and phasing tool that considers various assemblers' contigs as input to reconstruct chromosome-level haplotypes using Hi-C without parental or reference data. Its unique functions include new error correction based on Hi-C contacts and the simultaneous use of Hi-C and long reads. Benchmarks reveal that GreenHill outperforms other approaches in contiguity and phasing accuracy, and the majority of chromosome arms are entirely phased.

    DOI: 10.1186/s13059-023-03006-8

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  • Haplotype-resolved chromosomal-level assembly of wasabi (Eutrema japonicum) genome. 国際誌

    Hiroyuki Tanaka, Tatsuki Hori, Shohei Yamamoto, Atsushi Toyoda, Kentaro Yano, Kyoko Yamane, Takehiko Itoh

    Scientific data   10 ( 1 )   441 - 441   2023年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In Japan, wasabi (Eutrema japonicum) is an important traditional condiment, and is recognized as an endemic species. In the present study, we generated a chromosome-level and haplotype-resolved reference genome for E. japonicum using PacBio CLR (continuous long reads), Illumina, and Hi-C sequencing data. The genome consists of 28 chromosomes that contain 1,512.1 Mb of sequence data, with a scaffold N50 length of 55.67 Mb. We also reported the subgenome and haplotype assignment of the 28 chromosomes by read-mapping and phylogenic analysis. Three validation methods (Benchmarking Universal Single-Copy Orthologs, Merqury, and Inspector) indicated that our obtained genome sequences were a high-quality and high-completeness genome assembly. Comparison of genome assemblies from previously published genomes showed that our obtained genome was of higher quality. Therefore, our genome will serve as a valuable genetic resource for both chemical ecology and evolution research of the genera Eutrema and Brassicaceae, as well as for wasabi breeding.

    DOI: 10.1038/s41597-023-02356-z

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  • Characterization and development of a plastid genome base editor, <scp>ptpTALECD</scp>

    Issei Nakazato, Miki Okuno, Takehiko Itoh, Nobuhiro Tsutsumi, Shin‐ichi Arimura

    The Plant Journal   2023年6月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1111/tpj.16311

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  • Alteration of a Shiga toxin-encoding phage associated with a change in toxin production level and disease severity in Escherichia coli. 国際誌

    Tatsuya Miyata, Itsuki Taniguchi, Keiji Nakamura, Yasuhiro Gotoh, Dai Yoshimura, Takehiko Itoh, Shinichiro Hirai, Eiji Yokoyama, Makoto Ohnishi, Sunao Iyoda, Yoshitoshi Ogura, Tetsuya Hayashi

    Microbial genomics   9 ( 2 )   2023年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Among the nine clades of Shiga toxin (Stx)-producing Escherichia coli O157:H7, clade 8 is thought to be highly pathogenic, as it causes severe disease more often than other clades. Two subclades have been proposed, but there are conflicting reports on intersubclade differences in Stx2 levels, although Stx2 production is a risk factor for severe disease development. The global population structure of clade 8 has also yet to be fully elucidated. Here, we present genome analyses of a global clade 8 strain set (n=510), including 147 Japanese strains sequenced in this study. The complete genome sequences of 18 of the 147 strains were determined to perform detailed clade-wide genome analyses together with 17 publicly available closed genomes. Intraclade variations in Stx2 production level and disease severity were also re-evaluated within the phylogenetic context. Based on phylogenomic analysis, clade 8 was divided into four lineages corresponding to the previously proposed SNP genotypes (SGs): SG8_30, SG8_31A, SG8_31B and SG8_32. SG8_30 and the common ancestor of the other SGs were first separated, with SG8_31A and SG8_31B emerging from the latter and SG8_32 emerging from SG8_31B. Comparison of 35 closed genomes revealed the overall structure of chromosomes and pO157 virulence plasmids and the prophage contents to be well conserved. However, Stx2a phages exhibit notable genomic diversity, even though all are integrated into the argW locus, indicating that subtype changes in Stx2a phage occurred from the γ subtype to its variant (γ_v1) in SG8_31A and from γ to δ in SG8_31B and SG8_32 via replacement of parts or almost entire phage genomes, respectively. We further show that SG8_30 strains (all carrying γ Stx2a phages) produce significantly higher levels of Stx2 and cause severe disease more frequently than SG8_32 strains (all carrying δ Stx2a phages). Clear conclusions on SG8_31A and SG8_31B cannot be made due to the small number of strains available, but as SG8_31A (carrying γ_v1 Stx2a phages) contains strains that produce much more Stx2 than SG8_30 strains, attention should also be paid to this SG.

    DOI: 10.1099/mgen.0.000935

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  • Complete genome sequence of Aquitalea pelogenes USM4 (JCM19919), a polyhydroxyalkanoate producer. 国際誌

    Jia Hui Wan, Lee-Mei Ng, Soon Zher Neoh, Rei Kajitani, Takehiko Itoh, Susumu Kajiwara, Kumar Sudesh

    Archives of microbiology   205 ( 2 )   66 - 66   2023年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Polyhydroxyalkanoate (PHA) is a type of biopolymer produced by most bacteria and archaea, resembling thermoplastic with biodegradability and biocompatibility features. Here, we report the complete genome of a PHA producer, Aquitalea sp. USM4, isolated from Perak, Malaysia. This bacterium possessed a 4.2 Mb circular chromosome and a 54,370 bp plasmid. A total of 4067 predicted protein-coding sequences, 87 tRNA genes, and 25 rRNA operons were identified using PGAP. Based on ANI and dDDH analysis, the Aquitalea sp. USM4 is highly similar to Aquitalea pelogenes. We also identified genes, including acetyl-CoA (phaA), acetoacetyl-CoA (phaB), PHA synthase (phaC), enoyl-CoA hydratase (phaJ), and phasin (phaP), which play an important role in PHA production in Aquitalea sp. USM4. The heterologous expression of phaC1 from Aquitalea sp. USM4 in Cupriavidus necator PHB-4 was able to incorporate six different types of PHA monomers, which are 3-hydroxybutyrate (3HB), 3-hydroxyvalerate (3HV), 4-hydroxybutyrate (4HB), 5-hydroxyvalerate (5HV), 3-hydroxyhexanoate (3HHx) and isocaproic acid (3H4MV) with suitable precursor substrates. This is the first complete genome sequence of the genus Aquitalea among the 22 genome sequences from 4 Aquitalea species listed in the GOLD database, which provides an insight into its genome evolution and molecular machinery responsible for PHA biosynthesis.

    DOI: 10.1007/s00203-023-03406-1

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  • Bioinformatic and fine-scale chromosomal mapping reveal the nature and evolution of eliminated chromosomes in the Japanese hagfish, Eptatretus burgeri, through analysis of repetitive DNA families. 国際誌

    Kohei Nagao, Yoshiki Tanaka, Rei Kajitani, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Souichirou Kubota, Yuji Goto

    PloS one   18 ( 8 )   e0286941   2023年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In the Japanese hagfish, Eptatretus burgeri, approximately 21% of the genomic DNA in germ cells (2n = 52) consists of 16 chromosomes (eliminated [E]-chromosomes) that are eliminated from presumptive somatic cells (2n = 36). To uncover the eliminated genome (E-genome), we have identified 16 eliminated repetitive DNA families from eight hagfish species, with 11 of these repeats being selectively amplified in the germline genome of E. burgeri. Furthermore, we have demonstrated that six of these sequences, namely EEEb1-6, are exclusively localized on all 16 E-chromosomes. This has led to the hypothesis that the eight pairs of E-chromosomes are derived from one pair of ancestral chromosomes via multiple duplication events over a prolonged evolutionary period. NGS analysis has recently facilitated the re-assembly of two distinct draft genomes of E. burgeri, derived from the testis and liver. This advancement allows for the prediction of not only nonrepetitive eliminated sequences but also over 100 repetitive and eliminated sequences, accomplished through K-mer-based analysis. In this study, we report four novel eliminated repetitive DNA sequences (designated as EEEb7-10) and confirm the relative chromosomal localization of all eliminated repeats (EEEb1-10) by fluorescence in situ hybridization (FISH). With the exception of EEEb10, all sequences were exclusively detected on EEEb1-positive chromosomes. Surprisingly, EEEb10 was detected as an intense signal on EEEb1-positive chromosomes and as a scattered signal on other chromosomes in germ cells. The study further divided the eight pairs of E-chromosomes into six groups based on the signal distribution of each DNA family, and fiber-FISH experiments showed that the EEEb2-10 family was dispersed in the EEEb1-positive extended chromatin fiber. These findings provide new insights into the mechanisms underlying chromosome elimination and the evolution of E-chromosomes, supporting our previous hypothesis.

    DOI: 10.1371/journal.pone.0286941

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  • Turnover of mammal sex chromosomes in the Sry -deficient Amami spiny rat is due to male-specific upregulation of Sox9 国際誌

    Miho Terao, Yuya Ogawa, Shuji Takada, Rei Kajitani, Miki Okuno, Yuta Mochimaru, Kentaro Matsuoka, Takehiko Itoh, Atsushi Toyoda, Tomohiro Kono, Takamichi Jogahara, Shusei Mizushima, Asato Kuroiwa

    Proceedings of the National Academy of Sciences   119 ( 49 )   e2211574119   2022年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Mammalian sex chromosomes are highly conserved, and sex is determined by SRY on the Y chromosome. Two exceptional rodent groups in which some species lack a Y chromosome and Sry offer insights into how novel sex genes can arise and replace Sry, leading to sex chromosome turnover. However, intensive study over three decades has failed to reveal the identity of novel sex genes in either of these lineages. We here report our discovery of a male-specific duplication of an enhancer of Sox9 in the Amami spiny rat Tokudaia osimensis, in which males and females have only a single X chromosome (XO/XO) and the Y chromosome and Sry are completely lost. We performed a comprehensive survey to detect sex-specific genomic regions in the spiny rat. Sex-related genomic differences were limited to a male-specific duplication of a 17-kb unit located 430 kb upstream of Sox9 on an autosome. Hi-C analysis using male spiny rat cells showed the duplicated region has potential chromatin interaction with Sox9. The duplicated unit harbored a 1,262-bp element homologous to mouse enhancer 14 (Enh14), a candidate Sox9 enhancer that is functionally redundant in mice. Transgenic reporter mice showed that the spiny rat Enh14 can function as an embryonic testis enhancer in mice. Embryonic gonads of XX mice in which Enh14 was replaced by the duplicated spiny rat Enh14 showed increased Sox9 expression and decreased Foxl2 expression. We propose that male-specific duplication of this Sox9 enhancer substituted for Sry function, defining a novel Y chromosome in the spiny rat.

    DOI: 10.1073/pnas.2211574119

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  • Gene Recruitments and Dismissals in the Argonaut Genome Provide Insights into Pelagic Lifestyle Adaptation and Shell-like Eggcase Reacquisition 国際誌

    Masa-aki Yoshida, Kazuki Hirota, Junichi Imoto, Miki Okuno, Hiroyuki Tanaka, Rei Kajitani, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Kazuho Ikeo, Takenori Sasaki, Davin H E Setiamarga, Laura Katz

    Genome Biology and Evolution   14 ( 11 )   2022年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The paper nautilus or greater argonaut, Argonauta argo, is a species of octopods which is characterized by its pelagic lifestyle and by the presence of a protective spiral-shaped shell-like eggcase in females. To reveal the genomic background of how the species adapted to the pelagic lifestyle and acquired its shell-like eggcase, we sequenced the draft genome of the species. The genome size was 1.1 Gb, which is the smallest among the cephalopods known to date, with the top 215 scaffolds (average length 5,064,479 bp) covering 81% (1.09 Gb) of the total assembly. A total of 26,433 protein-coding genes were predicted from 16,802 assembled scaffolds. From these, we identified nearly intact HOX, Parahox, Wnt clusters, and some gene clusters that could probably be related to the pelagic lifestyle, such as reflectin, tyrosinase, and opsin. The gene models also revealed several homologous genes related to calcified shell formation in Conchiferan mollusks, such as Pif-like, SOD, and TRX. Interestingly, comparative genomics analysis revealed that the homologous genes for such genes were also found in the genome of the shell-less octopus, as well as Nautilus, which has a true outer shell. Therefore, the draft genome sequence of A. argo presented here has helped us to gain further insights into the genetic background of the dynamic recruitment and dismissal of genes to form an important, converging extended phenotypic structure such as the shell and the shell-like eggcase. Additionally, it allows us to explore the evolution of from benthic to pelagic lifestyles in cephalopods and octopods.

    DOI: 10.1093/gbe/evac140

    PubMed

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  • Genomic architecture and functional unit of mimicry supergene in female limited Batesian mimic Papilio butterflies

    Shinya Komata, Rei Kajitani, Takehiko Itoh, Haruhiko Fujiwara

    Philosophical Transactions of the Royal Society B   2022年8月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1098/rstb.2021.0198

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  • Evolutionary History of Sexual Differentiation Mechanism in Insects 国際誌

    Yasuhiko Chikami, Miki Okuno, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Teruyuki Niimi, John True

    Molecular Biology and Evolution   39 ( 7 )   2022年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Alternative splicing underpins functional diversity in proteins and the complexity and diversity of eukaryotes. An example is the doublesex gene, the key transcriptional factor in arthropod sexual differentiation. doublesex is controlled by sex-specific splicing and promotes both male and female differentiation in holometabolan insects, whereas in hemimetabolan species, doublesex has sex-specific isoforms but is not required for female differentiation. How doublesex evolved to be essential for female development remains largely unknown. Here, we investigate ancestral states of doublesex using Thermobia domestica belonging to Zygentoma, the sister group of Pterygota, that is, winged insects. We find that, in T. domestica, doublesex expresses sex-specific isoforms but is only necessary for male differentiation of sexual morphology. This result supports the hypothesis that doublesex initially promoted male differentiation during insect evolution. However, T. domestica doublesex has a short female-specific region and upregulates the expression of vitellogenin homologs in females, suggesting that doublesex may already play some role in female morphogenesis of the common ancestor of Pterygota. Reconstruction of the ancestral sequence and prediction of protein structures show that the female-specific isoform of doublesex has an extended C-terminal disordered region in holometabolan insects but not in nonholometabolan species. We propose that doublesex acquired its function in female morphogenesis through a change in the protein motif structure rather than the emergence of the female-specific exon.

    DOI: 10.1093/molbev/msac145

    PubMed

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  • Whole-genome sequencing analysis and protocol for RNA interference of the endoparasitoid wasp Asobara japonica 国際誌

    Takumi Kamiyama, Yuko Shimada-Niwa, Hiroyuki Tanaka, Minami Katayama, Takayoshi Kuwabara, Hitoha Mori, Akari Kunihisa, Takehiko Itoh, Atsushi Toyoda, Ryusuke Niwa

    DNA Research   29 ( 4 )   2022年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Asobara japonica is an endoparasitic wasp that parasitizes Drosophila flies. It synthesizes various toxic components in the venom gland and injects them into host larvae during oviposition. To identify and characterize these toxic components for enabling parasitism, we performed the whole-genome sequencing (WGS) and devised a protocol for RNA interference (RNAi) with A. japonica. Because it has a parthenogenetic lineage due to Wolbachia infection, we generated a clonal strain from a single wasp to obtain highly homogenous genomic DNA. The WGS analysis revealed that the estimated genome size was 322 Mb with a heterozygosity of 0.132%. We also performed RNA-seq analyses for gene annotation. Based on the qualified WGS platform, we cloned ebony-Aj, which encodes the enzyme N-β-alanyl dopamine synthetase, which is involved in melanin production. The microinjection of double-stranded RNA (dsRNA) targeting ebony-Aj led to body colour changes in adult wasps, phenocopying ebony-Dm mutants. Furthermore, we identified putative venom genes as a target of RNAi, confirming that dsRNA injection-based RNAi specifically suppressed the expression of the target gene in wasp adults. Taken together, our results provide a powerful genetic toolkit for studying the molecular mechanisms of parasitism.

    DOI: 10.1093/dnares/dsac019

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  • Targeted base editing in the mitochondrial genome of Arabidopsis thaliana 国際誌

    Issei Nakazato, Miki Okuno, Chang Zhou, Takehiko Itoh, Nobuhiro Tsutsumi, Mizuki Takenaka, Shin-ichi Arimura

    Proceedings of the National Academy of Sciences   119 ( 20 )   e2121177119   2022年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Beyond their well-known role in respiration, mitochondria of land plants contain biologically essential and/or agriculturally important genes whose function and regulation are not fully understood. Until recently, it has been difficult to analyze these genes or, in the case of crops, to improve their functions, due to a lack of methods for stably modifying plant mitochondrial genomes. In rice, rapeseed, and Arabidopsis thaliana, mitochondria-targeting transcription activator-like effector nucleases (mitoTALENs) have recently been used to disrupt targeted genes in an inheritable and stable manner. However, this technique can also induce large deletions around the targeted sites, as well as cause ectopic homologous recombinations, which can change the sequences and gene order of mitochondrial genomes. Here, we used mitochondria-targeting TALEN-based cytidine deaminase to successfully substitute targeted C:G pairs with T:A pairs in the mitochondrial genomes of plantlets of A. thaliana without causing deletions or changes in genome structure. Expression vectors of the base editor genes were stably introduced into the nuclear genome by the easy-to-use floral dipping method. Some T1 plants had apparent homoplasmic substitutions that were stably inherited by seed progenies, independently of the inheritance of nuclear-introduced genes. As a demonstration of the method, we used it to restore the growth of an organelle transcript processing 87 (otp87) mutant that is defective in the editing of RNA transcripts of the mitochondrial atp1 gene and to identify bases in atp1 that affect the efficiency of RNA editing by OTP87.

    DOI: 10.1073/pnas.2121177119

    PubMed

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  • Global population structure of the Serratia marcescens complex and identification of hospital-adapted lineages in the complex. 査読 国際誌

    Tomoyuki Ono, Itsuki Taniguchi, Keiji Nakamura, Debora Satie Nagano, Ruriko Nishida, Yasuhiro Gotoh, Yoshitoshi Ogura, Mitsuhiko P Sato, Atsushi Iguchi, Kazunori Murase, Dai Yoshimura, Takehiko Itoh, Ayaka Shima, Damien Dubois, Eric Oswald, Akira Shiose, Naomasa Gotoh, Tetsuya Hayashi

    Microbial genomics   8 ( 3 )   2022年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Serratia marcescens is an important nosocomial pathogen causing various opportunistic infections, such as urinary tract infections, bacteremia and sometimes even hospital outbreaks. The recent emergence and spread of multidrug-resistant (MDR) strains further pose serious threats to global public health. This bacterium is also ubiquitously found in natural environments, but the genomic differences between clinical and environmental isolates are not clear, including those between S. marcescens and its close relatives. In this study, we performed a large-scale genome analysis of S. marcescens and closely related species (referred to as the 'S. marcescens complex'), including more than 200 clinical and environmental strains newly sequenced here. Our analysis revealed their phylogenetic relationships and complex global population structure, comprising 14 clades, which were defined based on whole-genome average nucleotide identity. Clades 10, 11, 12 and 13 corresponded to S. nematodiphila, S. marcescens sensu stricto, S. ureilytica and S. surfactantfaciens, respectively. Several clades exhibited distinct genome sizes and GC contents and a negative correlation of these genomic parameters was observed in each clade, which was associated with the acquisition of mobile genetic elements (MGEs), but different types of MGEs, plasmids or prophages (and other integrative elements), were found to contribute to the generation of these genomic variations. Importantly, clades 1 and 2 mostly comprised clinical or hospital environment isolates and accumulated a wide range of antimicrobial resistance genes, including various extended-spectrum β-lactamase and carbapenemase genes, and fluoroquinolone target site mutations, leading to a high proportion of MDR strains. This finding suggests that clades 1 and 2 represent hospital-adapted lineages in the S. marcescens complex although their potential virulence is currently unknown. These data provide an important genomic basis for reconsidering the classification of this group of bacteria and reveal novel insights into their evolution, biology and differential importance in clinical settings.

    DOI: 10.1099/mgen.0.000793

    PubMed

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  • Integrated Population Genomic Analysis and Numerical Simulation to Estimate Larval Dispersal of Acanthaster cf. solaris Between Ogasawara and Other Japanese Regions 査読

    Mizuki Horoiwa, Takashi Nakamura, Hideaki Yuasa, Rei Kajitani, Yosuke Ameda, Tetsuro Sasaki, Hiroki Taninaka, Taisei Kikuchi, Takehisa Yamakita, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Nina Yasuda

    Frontiers in Marine Science   8   2022年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Frontiers Media {SA}  

    <jats:p>The estimation of larval dispersal on an ecological timescale is significant for conservation of marine species. In 2018, a semi-population outbreak of crown-of-thorns sea star, <jats:italic>Acanthaster</jats:italic> cf. <jats:italic>solaris</jats:italic>, was observed on a relatively isolated oceanic island, Ogasawara. The aim of this study was to assess whether this population outbreak was caused by large-scale larval recruitment (termed secondary outbreak) from the Kuroshio region. We estimated larval dispersal of the coral predator <jats:italic>A.</jats:italic> cf. <jats:italic>solaris</jats:italic> between the Kuroshio and Ogasawara regions using both population genomic analysis and simulation of oceanographic dispersal. Population genomic analysis revealed overall genetically homogenized patterns among Ogasawara and other Japanese populations, suggesting that the origin of the populations in the two regions is the same. In contrast, a simulation of 26-year oceanographic dispersal indicated that larvae are mostly self-seeded in Ogasawara populations and have difficulty reaching Ogasawara from the Kuroshio region within one generation. However, a connectivity matrix produced by the larval dispersal simulation assuming a Markov chain indicated gradual larval dispersal migration from the Kuroshio region to Ogasawara in a stepping-stone manner over multiple years. These results suggest that the 2018 outbreak was likely the result of self-seeding, including possible inbreeding (as evidenced by clonemate analysis), as large-scale larval dispersal from the Kurishio population to the Ogasawara population within one generation is unlikely. Instead, the population in Ogasawara is basically sustained by self-seedings, and the outbreak in 2018 was also most likely caused by successful self-seedings including possible inbreeding, as evidenced by clonemate analysis. This study also highlighted the importance of using both genomic and oceanographic methods to estimate larval dispersal, which provides significant insight into larval dispersal that occurs on ecological and evolutionary timescales.</jats:p>

    DOI: 10.3389/fmars.2021.688139

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  • Mining RNA‐seq data reveals the massive regulon of GcvB small RNA and its physiological significance in maintaining amino acid homeostasis in Escherichia coli 国際誌

    Masatoshi Miyakoshi, Haruna Okayama, Maxence Lejars, Takeshi Kanda, Yuki Tanaka, Kaori Itaya, Miki Okuno, Takehiko Itoh, Noritaka Iwai, Masaaki Wachi

    Molecular Microbiology   117 ( 1 )   160 - 178   2022年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Bacterial small RNAs regulate the expression of multiple genes through imperfect base-pairing with target mRNAs mediated by RNA chaperone proteins such as Hfq. GcvB is the master sRNA regulator of amino acid metabolism and transport in a wide range of Gram-negative bacteria. Recently, independent RNA-seq approaches identified a plethora of transcripts interacting with GcvB in Escherichia coli. In this study, the compilation of RIL-seq, CLASH, and MAPS data sets allowed us to identify GcvB targets with high accuracy. We validated 21 new GcvB targets repressed at the posttranscriptional level, raising the number of direct targets to >50 genes in E. coli. Among its multiple seed sequences, GcvB utilizes either R1 or R3 to regulate most of these targets. Furthermore, we demonstrated that both R1 and R3 seed sequences are required to fully repress the expression of gdhA, cstA, and sucC genes. In contrast, the ilvLXGMEDA polycistronic mRNA is targeted by GcvB through at least four individual binding sites in the mRNA. Finally, we revealed that GcvB is involved in the susceptibility of peptidase-deficient E. coli strain (Δpeps) to Ala-Gln dipeptide by regulating both Dpp dipeptide importer and YdeE dipeptide exporter via R1 and R3 seed sequences, respectively.

    DOI: 10.1111/mmi.14814

    PubMed

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  • The global population structure and evolutionary history of the acquisition of major virulence factor-encoding genetic elements in Shiga toxin-producing Escherichia coli O121:H19

    Ruriko Nishida, Keiji Nakamura, Itsuki Taniguchi, Kazunori Murase, Tadasuke Ooka, Yoshitoshi Ogura, Yasuhiro Gotoh, Takehiko Itoh, Atsushi Toyoda, Jacques Georges Mainil, Denis Piérard, Kazuko Seto, Tetsuya Harada, Junko Isobe, Keiko Kimata, Yoshiki Etoh, Mitsuhiro Hamasaki, Hiroshi Narimatsu, Jun Yatsuyanagi, Mitsuhiro Kameyama, Yuko Matsumoto, Yuhki Nagai, Jun Kawase, Eiji Yokoyama, Kazuhiko Ishikawa, Takayuki Shiomoto, Kenichi Lee, Dongchon Kang, Koichi Akashi, Makoto Ohnishi, Sunao Iyoda, Tetsuya Hayashi

    Microbial Genomics   2021年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1099/mgen.0.000716

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  • MetaPlatanus: a metagenome assembler that combines long-range sequence links and species-specific features

    Rei Kajitani, Hideki Noguchi, Yasuhiro Gotoh, Yoshitoshi Ogura, Dai Yoshimura, Miki Okuno, Atsushi Toyoda, Tomomi Kuwahara, Tetsuya Hayashi, Takehiko Itoh

    Nucleic Acids Research   2021年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press ({OUP})  

    DOI: 10.1093/nar/gkab831

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  • A chromosome-level genome sequence of Chrysanthemum seticuspe, a model species for hexaploid cultivated chrysanthemum

    Michiharu Nakano, Hideki Hirakawa, Eigo Fukai, Atsushi Toyoda, Rei Kajitani, Yohei Minakuchi, Takehiko Itoh, Yohei Higuchi, Toshiaki Kozuka, Hidemasa Bono, Kenta Shirasawa, Ippei Shiraiwa, Katsuhiko Sumitomo, Tamotsu Hisamatsu, Michio Shibata, Sachiko Isobe, Kenji Taniguchi, Makoto Kusaba

    Communications Biology   4 ( 1 )   2021年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s42003-021-02704-y

    Scopus

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  • Analysis of Sex Chromosome Evolution in the Clade Palaeognathae from Phased Genome Assembly

    Miki Okuno, Shusei Mizushima, Asato Kuroiwa, Takehiko Itoh, Judith Mank

    Genome Biology and Evolution   13 ( 11 )   2021年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press ({OUP})  

    Abstract

    Birds in the clade Palaeognathae, excluding Tinamiformes, have morphologically conserved karyotypes and less differentiated ZW sex chromosomes compared with those of other birds. In particular, the sex chromosomes of the ostrich and emu have exceptionally large recombining pseudoautosomal regions (PARs), whereas non-PARs are classified into two strata according to the date of their origins: stratum 0 and stratum 1 (S1). However, the construction and analysis of the genome sequences in these regions in the clade Palaeognathae can be challenging because assembling the S1 region is difficult owing to low sequence diversity between gametologs (Z-linked and W-linked sequences). We addressed this issue by applying the Platanus-allee assembler and successfully constructed the haplotype-resolved (phased) assembly for female emu, cassowary, and ostrich using only sequence read data derived from the Illumina platform. Comparative genomic and phylogenetic analyses based on assembled Z-linked and W-linked sequences confirmed that the S1 region of emu and cassowary formed in their common ancestor. Moreover, the interspersed repetitive sequence landscapes in the S1 regions of female emu showed an expansion of younger repetitive elements in the W-linked S1 region, suggesting an interruption in homologous recombination in the S1 region. These results provide novel insights into the trajectory of sex chromosome evolution in the clade Palaeognathae and suggest that the Illumina-based phased assembly method is an effective approach for elucidating the evolutionary process underlying the transition from homomorphic to differentiated sex chromosomes.

    DOI: 10.1093/gbe/evab242

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    その他リンク: https://academic.oup.com/gbe/article-pdf/13/11/evab242/41162093/evab242.pdf

  • Elucidation of the speciation history of three sister species of crown-of-thorns starfish (Acanthaster spp.) based on genomic analysis. 査読 国際誌

    Hideaki Yuasa, Rei Kajitani, Yuta Nakamura, Kazuki Takahashi, Miki Okuno, Fumiya Kobayashi, Takahiro Shinoda, Atsushi Toyoda, Yutaka Suzuki, Nalinee Thongtham, Zac Forsman, Omri Bronstein, Davide Seveso, Enrico Montalbetti, Coralie Taquet, Gal Eyal, Nina Yasuda, Takehiko Itoh

    DNA research   28 ( 4 )   2021年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The crown-of-thorns starfish (COTS) is a coral predator that is widely distributed in Indo-Pacific Oceans. A previous phylogenetic study using partial mitochondrial sequences suggested that COTS had diverged into four distinct species, but a nuclear genome-based analysis to confirm this was not conducted. To address this, COTS species nuclear genome sequences were analysed here, sequencing Northern Indian Ocean (NIO) and Red Sea (RS) species genomes for the first time, followed by a comparative analysis with the Pacific Ocean (PO) species. Phylogenetic analysis and ADMIXTURE analysis revealed clear divergences between the three COTS species. Furthermore, within the PO species, the phylogenetic position of the Hawaiian sample was further away from the other Pacific-derived samples than expected based on the mitochondrial data, suggesting that it may be a PO subspecies. The pairwise sequentially Markovian coalescent model showed that the trajectories of the population size diverged by region during the Mid-Pleistocene transition when the sea-level was dramatically decreased, strongly suggesting that the three COTS species experienced allopatric speciation. Analysis of the orthologues indicated that there were remarkable genes with species-specific positive selection in the genomes of the PO and RS species, which suggested that there may be local adaptations in the COTS species.

    DOI: 10.1093/dnares/dsab012

    PubMed

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  • Homology length dictates the requirement for Rad51 and Rad52 in gene targeting in the Basidiomycota yeast Naganishia liquefaciens

    Maierdan Palihati, Hideo Tsubouchi, Bilge Argunhan, Rei Kajitani, Omirgul Bakenova, Yong-Woon Han, Yasuto Murayama, Takehiko Itoh, Hiroshi Iwasaki

    Current Genetics   2021年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    DOI: 10.1007/s00294-021-01201-3

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    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s00294-021-01201-3/fulltext.html

  • Targeted base editing in the plastid genome of Arabidopsis thaliana

    Nakazato, I., Okuno, M., Yamamoto, H., Tamura, Y., Itoh, T., Shikanai, T., Takanashi, H., Tsutsumi, N., Arimura, S.-I.

    Nature Plants   7 ( 7 )   2021年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media {LLC}  

    DOI: 10.1038/s41477-021-00954-6

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  • A chromosome-level genome sequence of a model chrysanthemum: evolution and reference for hexaploid cultivated chrysanthemum

    Michiharu Nakano, Hideki Hirakawa, Eigo Fukai, Atsushi Toyoda, Rei Kajitani, Yohei Minakuchi, Takehiko Itoh, Yohei Higuchi, Toshiaki Kozuka, Hidemasa Bono, Kenta Shirasawa, Ippei Shiraiwa, Katsuhiko Sumitomo, Tamotsu Hisamatsu, Michio Shibata, Sachiko Isobe, Kenji Taniguchi, Makoto Kusaba

    2021年6月

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    出版者・発行元:Cold Spring Harbor Laboratory  

    <title>Abstract</title>Chrysanthemums are one of the most industrially important cut flowers worldwide. However, their segmental allopolyploidy and self-incompatibility have prevented the application of genetic analysis and modern breeding strategies. We thus developed a model strain, Gojo-0 (<italic>Chrysanthemum seticuspe</italic>), which is a diploid and self-compatible pure line. Here, we present the 3.05 Gb chromosome-level reference genome sequence, which covered 97% of the <italic>C. seticuspe</italic> genome. The genome contained more than 80% interspread repeats, of which retrotransposons accounted for 72%. We identified recent segmental duplication and retrotransposon expansion in <italic>C. seticuspe</italic>, contributing to a relatively large genome size. Furthermore, we identified aretrotransposon, SbdRT, which was enriched in gene-dense genome regions and had experienced a very recent transposition burst. We also demonstrated that the chromosome-level genome sequence facilitates positional cloning in <italic>C. seticuspe</italic>. The genome sequence obtained here can greatly contribute as a reference for chrysanthemum in front-line breeding including genome editing.

    DOI: 10.1101/2021.06.28.450068

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  • Suv4-20h2 protects against influenza virus infection by suppression of chromatin loop formation. 国際誌

    Masami Shiimori, Yu Ichida, Ryota Nukiwa, Toshie Sakuma, Haruka Abe, Rei Kajitani, Yuji Fujino, Akira Kikuchi, Takeshi Kawamura, Tatsuhiko Kodama, Shinichi Toyooka, Katsuhiko Shirahige, Gunnar Schotta, Keiji Kuba, Takehiko Itoh, Yumiko Imai

    iScience   24 ( 6 )   102660 - 102660   2021年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The spatial organization of chromatin is known to be highly dynamic in response to environmental stress. However, it remains unknown how chromatin dynamics contributes to or modulates disease pathogenesis. Here, we show that upon influenza virus infection, the H4K20me3 methyltransferase Suv4-20h2 binds the viral protein NP, which results in the inactivation of Suv4-20h2 and the dissociation of cohesin from Suv4-20h2. Inactivation of Suv4-20h2 by viral infection or genetic deletion allows the formation of an active chromatin loop at the HoxC8-HoxC6 loci coincident with cohesin loading. HoxC8 and HoxC6 proteins in turn enhance viral replication by inhibiting the Wnt-β-catenin mediated interferon response. Importantly, loss of Suv4-20h2 augments the pathology of influenza infection in vivo. Thus, Suv4-20h2 acts as a safeguard against influenza virus infection by suppressing cohesin-mediated loop formation.

    DOI: 10.1016/j.isci.2021.102660

    PubMed

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  • A spinach genome assembly with remarkable completeness, and its use for rapid identification of candidate genes for agronomic traits. 国際誌

    Hideki Hirakawa, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Yutaka Suzuki, Atsushi J Nagano, Suguru Sugiyama, Yasuyuki Onodera

    DNA research : an international journal for rapid publication of reports on genes and genomes   28 ( 3 )   2021年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/dnares/dsab004

    Web of Science

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  • Comparative genomics of Glandirana rugosa using unsupervised AI reveals a high CG frequency

    Katsura, Y., Ikemura, T., Kajitani, R., Toyoda, A., Itoh, T., Ogata, M., Miura, I., Wada, K., Wada, Y., Satta, Y.

    Life Science Alliance   4 ( 5 )   2021年5月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.26508/LSA.202000905

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  • The full mitochondrial genome sequence of the greater argonaut Argonauta argo (Cephalopoda, Argonautoidea) and its phylogenetic position in Octopodiformes. 国際誌

    Kazuki Hirota, Masa-Aki Yoshida, Takehiko Itoh, Atsushi Toyoda, Davin H E Setiamarga

    Mitochondrial DNA. Part B, Resources   6 ( 4 )   1451 - 1453   2021年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The greater argonaut Argonauta argo is a species of the paper nautilus (Argonautidae), which is a family in Octopoda. In this paper, we report its full mitogenome sequence, which was obtained from a specimen collected in the Japan Seas near Oki Island, Shimane Prefecture, in Japan. The sequence was determined using the NGS Illumina HiSeq platform. With its 37 genes, the mitogenome shows a typical metazoan and Octopoda genomic structure, and similar to the mitogenome of the previously reported congener, A. hians. To confirm A. argo phylogenetic position in Octopoda, we conducted maximum likelihood phylogenetic analysis, using a data set including publicly available 17 Octopodiformes, five Decapodiformes, three Nautiloids and two outgroup Conchiferans. The result confirmed the affinity of Argonautidae to Tremoctopus, and the sister group position of this clade against the rest of incirrate Octopods. The mitogenome and phylogeny of A. argo reported here will be useful for future studies involving this enigmatic species, including on the reacquisition of external calcified shell structures in mollusks.

    DOI: 10.1080/23802359.2021.1911710

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  • Genomic Signatures for Species-Specific Adaptation in Lake Victoria Cichlids Derived from Large-Scale Standing Genetic Variation

    Haruna Nakamura, Mitsuto Aibara, Rei Kajitani, Hillary D J Mrosso, Semvua I Mzighani, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Norihiro Okada, Masato Nikaido

    Molecular Biology and Evolution   2021年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press ({OUP})  

    <jats:title>Abstract</jats:title>
    <jats:p>The cichlids of Lake Victoria are a textbook example of adaptive radiation, as &amp;gt;500 endemic species arose in just 14,600 years. The degree of genetic differentiation among species is very low due to the short period of time after the radiation, which allows us to ascertain highly differentiated genes that are strong candidates for driving speciation and adaptation. Previous studies have revealed the critical contribution of vision to speciation by showing the existence of highly differentiated alleles in the visual opsin gene among species with different habitat depths. In contrast, the processes of species-specific adaptation to different ecological backgrounds remain to be investigated. Here, we used genome-wide comparative analyses of three species of Lake Victoria cichlids that inhabit different environments—Haplochromis chilotes, H. sauvagei, and Lithochromis rufus—to elucidate the processes of adaptation by estimating population history and by searching for candidate genes that contribute to adaptation. The patterns of changes in population size were quite distinct among the species according to their habitats. We identified many novel adaptive candidate genes, some of which had surprisingly long divergent haplotypes between species, thus showing the footprint of selective sweep events. Molecular phylogenetic analyses revealed that a large fraction of the allelic diversity among Lake Victoria cichlids was derived from standing genetic variation that originated before the adaptive radiation. Our analyses uncovered the processes of species-specific adaptation of Lake Victoria cichlids and the complexity of the genomic substrate that facilitated this adaptation.</jats:p>

    DOI: 10.1093/molbev/msab084

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  • Hamster PIWI proteins bind to piRNAs with stage-specific size variations during oocyte maturation

    Kyoko Ishino, Hidetoshi Hasuwa, Jun Yoshimura, Yuka W Iwasaki, Hidenori Nishihara, Naomi M Seki, Takamasa Hirano, Marie Tsuchiya, Hinako Ishizaki, Harumi Masuda, Tae Kuramoto, Kuniaki Saito, Yasubumi Sakakibara, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Mikiko C Siomi, Shinichi Morishita, Haruhiko Siomi

    Nucleic Acids Research   49 ( 5 )   2700 - 2720   2021年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press ({OUP})  

    <jats:title>Abstract</jats:title>
    <jats:p>In animal gonads, transposable elements are actively repressed to preserve genome integrity through the PIWI-interacting RNA (piRNA) pathway. In mice, piRNAs are abundantly expressed in male germ cells, and form effector complexes with three distinct PIWIs. The depletion of individual Piwi genes causes male-specific sterility with no discernible phenotype in female mice. Unlike mice, most other mammals have four PIWI genes, some of which are expressed in the ovary. Here, purification of PIWI complexes from oocytes of the golden hamster revealed that the size of the PIWIL1-associated piRNAs changed during oocyte maturation. In contrast, PIWIL3, an ovary-specific PIWI in most mammals, associates with short piRNAs only in metaphase II oocytes, which coincides with intense phosphorylation of the protein. An improved high-quality genome assembly and annotation revealed that PIWIL1- and PIWIL3-associated piRNAs appear to share the 5′-ends of common piRNA precursors and are mostly derived from unannotated sequences with a diminished contribution from TE-derived sequences, most of which correspond to endogenous retroviruses. Our findings show the complex and dynamic nature of biogenesis of piRNAs in hamster oocytes, and together with the new genome sequence generated, serve as the foundation for developing useful models to study the piRNA pathway in mammalian oocytes.</jats:p>

    DOI: 10.1093/nar/gkab059

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  • Genomics and transcriptomics of the green mussel explain the durability of its byssus

    Koji Inoue, Yuki Yoshioka, Hiroyuki Tanaka, Azusa Kinjo, Mieko Sassa, Ikuo Ueda, Chuya Shinzato, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh

    Scientific Reports   11 ( 1 )   2021年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media {LLC}  

    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Mussels, which occupy important positions in marine ecosystems, attach tightly to underwater substrates using a proteinaceous holdfast known as the byssus, which is tough, durable, and resistant to enzymatic degradation. Although various byssal proteins have been identified, the mechanisms by which it achieves such durability are unknown. Here we report comprehensive identification of genes involved in byssus formation through whole-genome and foot-specific transcriptomic analyses of the green mussel, <jats:italic>Perna viridis</jats:italic>. Interestingly, proteins encoded by highly expressed genes include proteinase inhibitors and defense proteins, including lysozyme and lectins, in addition to structural proteins and protein modification enzymes that probably catalyze polymerization and insolubilization. This assemblage of structural and protective molecules constitutes a multi-pronged strategy to render the byssus highly resistant to environmental insults.</jats:p>

    DOI: 10.1038/s41598-021-84948-6

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  • ニホンウズラ(Coturnix japonica)を用いた発現様式に性的二型がみられる遺伝子の発現プロファイリング

    奥野 未来, 宮本 淳太郎, 伊藤 武彦, 関 真秀, 鈴木 穣, 水島 秀成, 黒岩 麻里

    比較内分泌学   47 ( 174 )   1 - 4   2021年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本比較内分泌学会  

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  • A ubiquitous subcuticular bacterial symbiont of a coral predator, the crown-of-thorns starfish, in the Indo-Pacific

    Naohisa Wada, Hideaki Yuasa, Rei Kajitani, Yasuhiro Gotoh, Yoshitoshi Ogura, Dai Yoshimura, Atsushi Toyoda, Sen-Lin Tang, Yukihiro Higashimura, Hugh Sweatman, Zac Forsman, Omri Bronstein, Gal Eyal, Nalinee Thongtham, Takehiko Itoh, Tetsuya Hayashi, Nina Yasuda

    Microbiome   8 ( 1 )   2020年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media {LLC}  

    DOI: 10.1186/s40168-020-00880-3

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  • Targeted gene disruption of ATP synthases 6‐1 and 6‐2 in the mitochondrial genome of Arabidopsis thaliana by mitoTALENs

    Shin-ichi Arimura, Hiroki Ayabe, Hajime Sugaya, Miki Okuno, Yoshiko Tamura, Yu Tsuruta, Yuta Watari, Shungo Yanase, Takaki Yamauchi, Takehiko Itoh, Atsushi Toyoda, Hideki Takanashi, Nobuhiro Tsutsumi

    The Plant Journal   104 ( 6 )   1459 - 1471   2020年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1111/tpj.15041

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  • Expression profiling of sexually dimorphic genes in the Japanese quail, Coturnix japonica 国際誌

    Miki Okuno, Shuntaro Miyamoto, Takehiko Itoh, Masahide Seki, Yutaka Suzuki, Shusei Mizushima, Asato Kuroiwa

    Scientific Reports   10 ( 1 )   20073 - 20073   2020年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media {LLC}  

    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>Research on avian sex determination has focused on the chicken. In this study, we established the utility of another widely used animal model, the Japanese quail (<jats:italic>Coturnix japonica</jats:italic>), for clarifying the molecular mechanisms underlying gonadal sex differentiation. In particular, we performed comprehensive gene expression profiling of embryonic gonads at three stages (HH27, HH31 and HH38) by mRNA-seq. We classified the expression patterns of 4,815 genes into nine clusters according to the extent of change between stages. Cluster 2 (characterized by an initial increase and steady levels thereafter), including 495 and 310 genes expressed in males and females, respectively, contained five key genes involved in gonadal sex differentiation. A GO analysis showed that genes in this cluster are related to developmental processes including reproductive structure development and developmental processes involved in reproduction were significant, suggesting that expression profiling is an effective approach to identify novel candidate genes. Based on RNA-seq data and in situ hybridization, the expression patterns and localization of most key genes for gonadal sex differentiation corresponded well to those of the chicken. Our results support the effectiveness of the Japanese quail as a model for studies gonadal sex differentiation in birds.</jats:p>

    DOI: 10.1038/s41598-020-77094-y

    PubMed

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  • Draft Genome Sequence of Naganishia liquefaciens Strain N6, Isolated from the Japan Trench

    Yong-Woon Han, Rei Kajitani, Hiroya Morimoto, Maierdan Palihati, Yumiko Kurokawa, Rie Ryusui, Bilge Argunhan, Hideo Tsubouchi, Fumiyoshi Abe, Susumu Kajiwara, Hiroshi Iwasaki, Takehiko Itoh

    Microbiology Resource Announcements   9 ( 47 )   2020年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society for Microbiology  

    <jats:title>ABSTRACT</jats:title>
    <jats:p>The draft genome sequence of the deep-sea yeast <jats:italic>Naganishia liquefaciens</jats:italic> strain N6, isolated from the Japan Trench, is reported here. This strain was previously classified into a <jats:italic>Cryptococcus</jats:italic> clade. Phylogenetic analysis using the presented sequence suggests that strain N6 is in the clade of the genus <jats:italic>Naganishia</jats:italic>.</jats:p>

    DOI: 10.1128/mra.00827-20

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  • Parallel reductive genome evolution in Desulfovibrio ectosymbionts independently acquired by Trichonympha protists in the termite gut

    Mariko Takeuchi, Hirokazu Kuwahara, Takumi Murakami, Kazuki Takahashi, Rei Kajitani, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Moriya Ohkuma, Yuichi Hongoh

    The ISME Journal   14 ( 9 )   2288 - 2301   2020年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41396-020-0688-1

    Web of Science

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  • A genome database for a Japanese population of the larvacean Oikopleura dioica

    Kai Wang, Ryo Tomura, Wei Chen, Miho Kiyooka, Hinako Ishizaki, Tomoyuki Aizu, Yohei Minakuchi, Masahide Seki, Yutaka Suzuki, Tatsuya Omotezako, Ritsuko Suyama, Aki Masunaga, Charles Plessy, Nicholas M. Luscombe, Christelle Dantec, Patrick Lemaire, Takehiko Itoh, Atsushi Toyoda, Hiroki Nishida, Takeshi A. Onuma

    Development, Growth & Differentiation   62 ( 6 )   450 - 461   2020年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    DOI: 10.1111/dgd.12689

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  • Insights into the genomic evolution of insects from cricket genomes

    Guillem Ylla, Taro Nakamura, Takehiko Itoh, Rei Kajitani, Atsushi Toyoda, Sayuri Tomonari, Tetsuya Bando, Yoshiyasu Ishimaru, Takahito Watanabe, Masao Fuketa, Yuji Matsuoka, Austen A. Barnett, Sumihare Noji, Taro Mito, Cassandra G. Extavour

    Communications Biology   2020年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1101/2020.07.07.191841

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  • Platanus_B: an accurate de novo assembler for bacterial genomes using an iterative error-removal process

    Rei Kajitani, Dai Yoshimura, Yoshitoshi Ogura, Yasuhiro Gotoh, Tetsuya Hayashi, Takehiko Itoh

    DNA Research   27 ( 3 )   2020年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press ({OUP})  

    <jats:title>Abstract</jats:title>
    <jats:p>De novo assembly of short DNA reads remains an essential technology, especially for large-scale projects and high-resolution variant analyses in epidemiology. However, the existing tools often lack sufficient accuracy required to compare closely related strains. To facilitate such studies on bacterial genomes, we developed Platanus_B, a de novo assembler that employs iterations of multiple error-removal algorithms. The benchmarks demonstrated the superior accuracy and high contiguity of Platanus_B, in addition to its ability to enhance the hybrid assembly of both short and nanopore long reads. Although the hybrid strategies for short and long reads were effective in achieving near full-length genomes, we found that short-read-only assemblies generated with Platanus_B were sufficient to obtain ≥90% of exact coding sequences in most cases. In addition, while nanopore long-read-only assemblies lacked fine-scale accuracies, inclusion of short reads was effective in improving the accuracies. Platanus_B can, therefore, be used for comprehensive genomic surveillances of bacterial pathogens and high-resolution phylogenomic analyses of a wide range of bacteria.</jats:p>

    DOI: 10.1093/dnares/dsaa014

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  • Host-dependent fungus-fungus competition suppresses fungal pathogenesis in Arabidopsis thaliana

    Kuldanai Pathompitaknukul, Kei Hiruma, Hiroyuki Tanaka, Nanami Kawamura, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Yusuke Saijo

    2020年5月

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    出版者・発行元:Cold Spring Harbor Laboratory  

    Abstract

    Like animals, plants accommodate a rich diversity of microbes, typically without discernible disease symptoms. How their pathogenesis is prevented in the host remains obscure. Here, we show that the root-infecting fungus Colletotrichum fructicola of the C. gloeosporioides clade (CgE), isolated from field-grown healthy Brassicaceae plants, inhibits growth of pathogenic fungi in Arabidopsis thaliana, in a phosphate status-dependent manner. Loss of host ethylene signaling or phytoalexins, camalexin or indole glucosinolates, however, allows CgE to display pathogenesis, suggesting host contributions to endophytic CgE colonization and benefit. Compared to a closely-related C. gloeosporioides pathogen (CgP), CgE is characterized by genome expansion and &gt;700 fungal genes (4.34%) specifically induced in the host roots when co-inoculated with CgP, including genes related to fungal secondary metabolism. This may underlie antimicrobial tolerance of CgE and its dominance over pathogenic fungi within the host, pointing to a role for fungus-fungus competition in asymptomatic fungal colonization in plants.

    DOI: 10.1101/2020.05.27.117978

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  • Differential dynamics and impacts of prophages and plasmids on the pangenome and virulence factor repertoires of shiga toxin-producing escherichia coli O145:H28

    Nakamura, K., Murase, K., Sato, M.P., Toyoda, A., Itoh, T., Mainil, J.G., Pi{\'e}rard, D., Yoshino, S., Kimata, K., Isobe, J., Seto, K., Etoh, Y., Narimatsu, H., Saito, S., Yatsuyanagi, J., Lee, K., Iyoda, S., Ohnishi, M., Ooka, T., Gotoh, Y., Ogura, Y., Hayashi, T.

    Microbial Genomics   6 ( 1 )   2020年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Microbiology Society  

    DOI: 10.1099/mgen.0.000323

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  • Author Correction: Bcl11b controls odorant receptor class choice in mice (Communications Biology, (2019), 2, 1, (296), 10.1038/s42003-019-0536-x)

    Takayuki Enomoto, Hidefumi Nishida, Tetsuo Iwata, Akito Fujita, Kanako Nakayama, Takahiro Kashiwagi, Yasue Hatanaka, Hiro Kondo, Rei Kajitani, Takehiko Itoh, Makoto Ohmoto, Ichiro Matsumoto, Junji Hirota

    Communications Biology   2 ( 1 )   2019年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Nature Research  

    DOI: 10.1038/s42003-019-0592-2

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  • Comparison of the sequencing bias of currently available library preparation kits for Illumina sequencing of bacterial genomes and metagenomes

    Mitsuhiko P Sato, Yoshitoshi Ogura, Keiji Nakamura, Ruriko Nishida, Yasuhiro Gotoh, Masahiro Hayashi, Junzo Hisatsune, Motoyuki Sugai, Itoh Takehiko, Tetsuya Hayashi

    DNA Research   26 ( 5 )   391 - 398   2019年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press ({OUP})  

    <jats:title>Abstract</jats:title>
    <jats:p>In bacterial genome and metagenome sequencing, Illumina sequencers are most frequently used due to their high throughput capacity, and multiple library preparation kits have been developed for Illumina platforms. Here, we systematically analysed and compared the sequencing bias generated by currently available library preparation kits for Illumina sequencing. Our analyses revealed that a strong sequencing bias is introduced in low-GC regions by the Nextera XT kit. The level of bias introduced is dependent on the level of GC content; stronger bias is generated as the GC content decreases. Other analysed kits did not introduce this strong sequencing bias. The GC content-associated sequencing bias introduced by Nextera XT was more remarkable in metagenome sequencing of a mock bacterial community and seriously affected estimation of the relative abundance of low-GC species. The results of our analyses highlight the importance of selecting proper library preparation kits according to the purposes and targets of sequencing, particularly in metagenome sequencing, where a wide range of microbial species with various degrees of GC content is present. Our data also indicate that special attention should be paid to which library preparation kit was used when analysing and interpreting publicly available metagenomic data.</jats:p>

    DOI: 10.1093/dnares/dsz017

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  • Bcl11b controls odorant receptor class choice in mice

    Enomoto, T., Nishida, H., Iwata, T., Fujita, A., Nakayama, K., Kashiwagi, T., Hatanaka, Y., Kondo, H., Kajitani, R., Itoh, T., Ohmoto, M., Matsumoto, I., Hirota, J.

    Communications Biology   2 ( 1 )   2019年8月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media {LLC}  

    DOI: 10.1038/s42003-019-0536-x

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  • Curing cytoplasmic male sterility via TALEN-mediated mitochondrial genome editing

    Tomohiko Kazama, Miki Okuno, Yuta Watari, Shungo Yanase, Chie Koizuka, Yu Tsuruta, Hajime Sugaya, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Nobuhiro Tsutsumi, Kinya Toriyama, Nobuya Koizuka, Shin-ichi Arimura

    Nature Plants   5 ( 7 )   722 - 730   2019年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media {LLC}  

    DOI: 10.1038/s41477-019-0459-z

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  • Genome Sequencing Verifies Relapsed Infection of Helicobacter cinaedi 国際誌

    Osamu Sawada, Yasuhiro Gotoh, Takako Taniguchi, Shota Furukawa, Dai Yoshimura, Satomi Sasaki, Haruki Shida, Yoshihiro Kusunoki, Tsuyoshi Yamamura, Ken Furuya, Takehiko Itoh, Tetsuya Horita, Tetsuya Hayashi, Naoaki Misawa

    Open Forum Infectious Diseases   6 ( 5 )   ofz200   2019年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Oxford University Press ({OUP})  

    <jats:title>Abstract</jats:title>
    <jats:sec>
    <jats:title>Background</jats:title>
    <jats:p>Recurrent infections of Helicobacter cinaedi are often reported, and long-term antimicrobial treatment is empirically recommended to prevent such infections. However, there have been no studies examining whether recurrent infections are relapses of former infections or reinfections with different clones.</jats:p>
    </jats:sec>
    <jats:sec>
    <jats:title>Methods</jats:title>
    <jats:p>A 69-year-old woman presented with recurrent H cinaedi bacteremia-associated cellulitis after a 51-day interval. We isolated 10 colonies from the blood cultures obtained during each of the 2 episodes and subjected them to whole-genome sequencing (WGS). High-confidence single-nucleotide polymorphisms (SNPs) were identified by an assembly based method. Heterogeneous SNP sites were identified by read mapping. The susceptibility of a representative isolate to 14 antimicrobials was also examined.</jats:p>
    </jats:sec>
    <jats:sec>
    <jats:title>Results</jats:title>
    <jats:p>Whole-genome sequence analysis revealed only 6 SNP sites among the 20 isolates at the whole-genome level. Based on the 6 SNPs, 5 within-host variants (referred to as genotypes) were identified. All 5 genotypes were detected in the first infection; however, only 2 genotypes were detected in the second infection. Although the H cinaedi clone showed a higher minimum inhibitory concentration to fluoroquinolones and macrolides and responsible mutations were identified, none of the 6 SNPs appeared related to additional resistance.</jats:p>
    </jats:sec>
    <jats:sec>
    <jats:title>Conclusions</jats:title>
    <jats:p>The second infection analyzed here was a relapse of the first infection. A certain level of within-host genomic heterogeneity of the H cinaedi clone was already present in the first infection. Our results suggest the importance of longer treatment courses to eradicate H cinaedi for preventing the relapse of its infection.</jats:p>
    </jats:sec>

    DOI: 10.1093/ofid/ofz200

    PubMed

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  • Evaluation of SNP calling methods for closely related bacterial isolates and a novel high-accuracy pipeline: BactSNP

    Dai Yoshimura, Rei Kajitani, Yasuhiro Gotoh, Katsuyuki Katahira, Miki Okuno, Yoshitoshi Ogura, Tetsuya Hayashi, Takehiko Itoh

    Microbial Genomics   5 ( 5 )   2019年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Microbiology Society  

    DOI: 10.1099/mgen.0.000261

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  • Platanus-allee is a de novo haplotype assembler enabling a comprehensive access to divergent heterozygous regions

    Kajitani, R., Yoshimura, D., Okuno, M., Minakuchi, Y., Kagoshima, H., Fujiyama, A., Kubokawa, K., Kohara, Y., Toyoda, A., Itoh, T.

    Nature Communications   10 ( 1 )   2019年4月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media {LLC}  

    DOI: 10.1038/s41467-019-09575-2

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  • 3D genomic architecture reveals that neocentromeres associate with heterochromatin regions

    Kohei Nishimura, Masataka Komiya, Tetsuya Hori, Takehiko Itoh, Tatsuo Fukagawa

    Journal of Cell Biology   218 ( 1 )   134 - 149   2019年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Rockefeller University Press  

    <jats:p>The centromere is an important genomic locus for chromosomal segregation. Although the centromere is specified by sequence-independent epigenetic mechanisms in most organisms, it is usually composed of highly repetitive sequences, which associate with heterochromatin. We have previously generated various chicken DT40 cell lines containing differently positioned neocentromeres, which do not contain repetitive sequences and do not associate with heterochromatin. In this study, we performed systematic 4C analysis using three cell lines containing differently positioned neocentromeres to identify neocentromere-associated regions at the 3D level. This analysis reveals that these neocentromeres commonly associate with specific heterochromatin-rich regions, which were distantly located from neocentromeres. In addition, we demonstrate that centromeric chromatin adopts a compact structure, and centromere clustering also occurs in vertebrate interphase nuclei. Interestingly, the occurrence of centromere–heterochromatin associations depend on CENP-H, but not CENP-C. Our analyses provide an insight into understanding the 3D architecture of the genome, including the centromeres.</jats:p>

    DOI: 10.1083/jcb.201805003

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  • Multi-step genomic dissection of a suspected intra-hospital Helicobacter cinaedi outbreak

    Yasuhiro Gotoh, Takako Taniguchi, Dai Yoshimura, Keisuke Katsura, Yuji Saeki, Yasutoshi Hirabara, Mayumi Fukuda, Ichiro Takajo, Junko Tomida, Yoshiaki Kawamura, Yoshitoshi Ogura, Takehiko Itoh, Naoaki Misawa, Akihiko Okayama, Tetsuya Hayashi

    Microbial Genomics   5 ( 1 )   2019年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Microbiology Society  

    DOI: 10.1099/mgen.0.000236

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  • Genomic Characterization of β-Glucuronidase-Positive Escherichia coli O157:H7 Producing Stx2a. 査読 国際誌

    Ogura Y, Seto K, Morimoto Y, Nakamura K, Sato MP, Gotoh Y, Itoh T, Toyoda A, Ohnishi M, Hayashi T

    Emerging Infectious Diseases   24 ( 12 )   2219 - 2227   2018年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3201/eid2412.180404

    PubMed

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  • Repeated inversions within a pannier intron drive diversification of intraspecific colour patterns of ladybird beetles. 査読 国際誌

    Toshiya Ando, Takeshi Matsuda, Kumiko Goto, Kimiko Hara, Akinori Ito, Junya Hirata, Joichiro Yatomi, Rei Kajitani, Miki Okuno, Katsushi Yamaguchi, Masaaki Kobayashi, Tomoyuki Takano, Yohei Minakuchi, Masahide Seki, Yutaka Suzuki, Kentaro Yano, Takehiko Itoh, Shuji Shigenobu, Atsushi Toyoda, Teruyuki Niimi

    Nature communications   9 ( 1 )   3843 - 3843   2018年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    How genetic information is modified to generate phenotypic variation within a species is one of the central questions in evolutionary biology. Here we focus on the striking intraspecific diversity of >200 aposematic elytral (forewing) colour patterns of the multicoloured Asian ladybird beetle, Harmonia axyridis, which is regulated by a tightly linked genetic locus h. Our loss-of-function analyses, genetic association studies, de novo genome assemblies, and gene expression data reveal that the GATA transcription factor gene pannier is the major regulatory gene located at the h locus, and suggest that repeated inversions and cis-regulatory modifications at pannier led to the expansion of colour pattern variation in H. axyridis. Moreover, we show that the colour-patterning function of pannier is conserved in the seven-spotted ladybird beetle, Coccinella septempunctata, suggesting that H. axyridis' extraordinary intraspecific variation may have arisen from ancient modifications in conserved elytral colour-patterning mechanisms in ladybird beetles.

    DOI: 10.1038/s41467-018-06116-1

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  • A single pheromone receptor gene conserved across 400 million years of vertebrate evolution. 査読

    Suzuki H, Nishida H, Kondo H, Yoda R, Iwata T, Nakayama K, Enomoto T, Wu J, Moriya-Ito K, Miyazaki M, Wakabayashi Y, Kishida T, Okabe M, Suzuki Y, Ito T, Hirota J, Nikaido M

    Molecular biology and evolution   35 ( 12 )   2928 - 2939   2018年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/molbev/msy186

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  • Somatic copy number alterations have prognostic impact in patients with ovarian clear cell carcinoma. 査読 国際誌

    Asuka Morikawa, Tomoatsu Hayashi, Mana Kobayashi, Yuki Kato, Katsuhiko Shirahige, Takehiko Itoh, Mitsuyoshi Urashima, Aikou Okamoto, Tetsu Akiyama

    Oncology reports   40 ( 1 )   309 - 318   2018年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Ovarian clear cell carcinoma (OCCC) is a chemotherapy‑resistant epithelial ovarian cancer with poor prognosis. To identify genomic alterations involved in the development of OCCC, we analyzed somatic copy number alterations in OCCC using comparative genomic hybridization (CGH). Here we showed that the chromosomal regions 8p11.21, 8p11.22, 12p13.31 and 20q13.2 were amplified in OCCC. We also demonstrated that small segments in the chromosomal regions 3q26.1, 4q13.2 and 22q11.23 were deleted. Kaplan‑Meier survival analyses revealed that patients with amplification within 8p11.21 or a deletion within 3q26.1 had a shorter progression‑free survival (PFS) time than those without such alterations. In addition, patients with amplification in three of the four chromosomal regions 8p11.21, 8p11.22, 12p13.31 and 20q13.2 had shorter overall survival (OS). We also demonstrated that amplification of 12p13.3 or three of the four chromosomal regions 8p11.21, 8p11.22, 12p13.31 and 20q13.2, or a deletion in the chromosomal region 3q26.1 was associated with chemotherapy resistance. Our findings suggest that copy number alterations in 8p11.21‑22, 12p13.31, 20q13.2, 3q26.1, 4q13.2 and 22q11.23 are critical for the development and survival of OCCC.

    DOI: 10.3892/or.2018.6419

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  • Parallel evolution of Batesian mimicry supergene in two Papilio butterflies, P. polytes and P. memnon 査読 国際誌

    Takuro Iijima, Rei Kajitani, Shinya Komata, Chung Ping Lin, Teiji Sota, Takehiko Itoh, Haruhiko Fujiwara

    Science Advances   4 ( 4 )   eaao5416   2018年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1126/sciadv.aao5416

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  • Quantitative analyses of the metaphase-to-anaphase transition reveal differential kinetic regulation for securin and cyclin B1 査読

    Makoto Konishi, Norihisa Shindo, Masataka Komiya, Kozo Tanaka, Takehiko Itoh, Toru Hirota

    Biomedical Research (Japan)   39 ( 2 )   75 - 85   2018年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Biomedical Research Foundation  

    DOI: 10.2220/biomedres.39.75

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  • Population structure of Escherichia coli O26 : H11 with recent and repeated stx2 acquisition in multiple lineages. 査読 国際誌

    Ogura Y, Gotoh Y, Itoh T, Sato MP, Seto K, Yoshino S, Isobe J, Etoh Y, Kurogi M, Kimata K, Maeda E, Piérard D, Kusumoto M, Akiba M, Tominaga K, Kirino Y, Kato Y, Shirahige K, Ooka T, Ishijima N, Lee KI, Iyoda S, Mainil JG, Hayashi T

    Microbial genomics   3 ( 11 )   2017年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1099/mgen.0.000141

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  • Complete genome sequence and expression profile of the commercial lytic enzyme producer Lysobacter enzymogenes M497-1

    Takami, H., Toyoda, A., Uchiyama, I., Itoh, T., Takaki, Y., Arai, W., Nishi, S., Kawai, M., Shin-Ya, K., Ikeda, H.

    DNA Research   24 ( 2 )   2017年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/dnares/dsw055

    Web of Science

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  • An acid-tolerant ammonia-oxidizing γ-proteobacterium from soil

    Hayatsu, M., Tago, K., Uchiyama, I., Toyoda, A., Wang, Y., Shimomura, Y., Okubo, T., Kurisu, F., Hirono, Y., Nonaka, K., Akiyama, H., Itoh, T., Takami, H.

    ISME Journal   11 ( 5 )   2017年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/ismej.2016.191

    Web of Science

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  • Extremely low genomic diversity of Rickettsia japonica distributed in Japan

    Akter, A., Ooka, T., Gotoh, Y., Yamamoto, S., Fujita, H., Terasoma, F., Kida, K., Taira, M., Nakadouzono, F., Gokuden, M., Hirano, M., Miyashiro, M., Inari, K., Shimazu, Y., Tabara, K., Toyoda, A., Yoshimura, D., Itoh, T., Kitano, T., Sato, M.P., Katsura, K., Mondal, S.I., Ogura, Y., Ando, S., Hayashi, T.

    Genome Biology and Evolution   9 ( 1 )   2017年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/gbe/evw304

    Web of Science

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  • Discovery and complete genome sequence of a bacteriophage from an obligate intracellular symbiont of a cellulolytic protist in the termite gut

    Pramono, A.K., Kuwahara, H., Itoh, T., Toyoda, A., Yamada, A., Hongoh, Y.

    Microbes and Environments   32 ( 2 )   2017年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1264/jsme2.ME16175

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  • Acute transcriptional up-regulation specific to osteoblasts/osteoclasts in medaka fish immediately after exposure to microgravity

    Chatani, M., Morimoto, H., Takeyama, K., Mantoku, A., Tanigawa, N., Kubota, K., Suzuki, H., Uchida, S., Tanigaki, F., Shirakawa, M., Gusev, O., Sychev, V., Takano, Y., Itoh, T., Kudo, A.

    Scientific Reports   6   2016年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/srep39545

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  • Comparison of Intracellular &quot;Ca. Endomicrobium Trichonymphae&quot; Genomovars Illuminates the Requirement and Decay of Defense Systems against Foreign DNA

    Izawa, Kazuki, Kuwahara, Hirokazu, Kihara, Kumiko, Yuki, Masahiro, Lo, Nathan, Itoh, Takehiko, Ohkuma, Moriya, Hongoh, Yuichi

    Genome Biology and Evolution   8 ( 10 )   3099 - 3107   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/gbe/evw227

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  • The genomic basis of parasitism in the Strongyloides clade of nematodes

    Hunt, V.L., Tsai, I.J., Coghlan, A., Reid, A.J., Holroyd, N., Foth, B.J., Tracey, A., Cotton, J.A., Stanley, E.J., Beasley, H., Bennett, H.M., Brooks, K., Harsha, B., Kajitani, R., Kulkarni, A., Harbecke, D., Nagayasu, E., Nichol, S., Ogura, Y., Quail, M.A., Randle, N., Xia, D., Brattig, N.W., Soblik, H., Ribeiro, D.M., Sanchez-Flores, A., Hayashi, T., Itoh, T., Denver, D.R., Grant, W., Stoltzfus, J.D., Lok, J.B., Murayama, H., Wastling, J., Streit, A., Kikuchi, T., Viney, M., Berriman, M.

    Nature Genetics   48 ( 3 )   2016年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/ng.3495

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  • Genome sequence and analysis of the Japanese morning glory Ipomoea nil

    Hoshino, A., Jayakumar, V., Nitasaka, E., Toyoda, A., Noguchi, H., Itoh, T., Shin, T., Minakuchi, Y., Koda, Y., Nagano, A.J., Yasugi, M., Honjo, M.N., Kudoh, H., Seki, M., Kamiya, A., Shiraki, T., Carninci, P., Asamizu, E., Nishide, H., Tanaka, S., Park, K.-I., Morita, Y., Yokoyama, K., Uchiyama, I., Tanaka, Y., Tabata, S., Shinozaki, K., Hayashizaki, Y., Kohara, Y., Suzuki, Y., Sugano, S., Fujiyama, A., Iida, S., Sakakibara, Y.

    Nature Communications   7   2016年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/ncomms13295

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  • The thermotolerant yeast Kluyveromyces marxianus is a useful organism for structural and biochemical studies of autophagy

    Yamamoto, H., Shima, T., Yamaguchi, M., Mochizuki, Y., Hoshida, H., Kakuta, S., Kondo-Kakuta, C., Noda, N.N., Inagaki, F., Itoh, T., Akada, R., Ohsumi, Y.

    Journal of Biological Chemistry   290 ( 49 )   2015年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1074/jbc.M115.684233

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  • STAP cells are derived from ES cells

    Konno, D., Kasukawa, T., Hashimoto, K., Itoh, T., Suetsugu, T., Miura, I., Wakana, S., Carninci, P., Matsuzaki, F.

    Nature   525 ( 7570 )   2015年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/nature15366

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  • Next-generation sequencing analysis of lager brewing yeast strains reveals the evolutionary history of interspecies hybridization

    Okuno, M., Kajitani, R., Ryusui, R., Morimoto, H., Kodama, Y., Itoh, T.

    DNA Research   23 ( 1 )   2015年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/dnares/dsv037

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  • Comparative genome and transcriptome analyses of the social amoeba Acytostelium subglobosum that accomplishes multicellular development without germ-soma differentiation 国際誌

    Urushihara, Hideko, Kuwayama, Hidekazu, Fukuhara, Kensuke, Itoh, Takehiko, Kagoshima, Hiroshi, Shin-, Tadasu, I, Toyoda, Atsushi, Ohishi, Kazuyo, Taniguchi, Tateaki, Noguchi, Hideki, Kuroki, Yoko, Hata, Takashi, Uchi, Kyoko, Mohri, Kurato, King, Jason S., Insall, Robert H., Kohara, Yuji, Fujiyama, Asao

    Bmc Genomics   16 ( 1 )   80 - 80   2015年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1186/s12864-015-1278-x

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  • The complete genome sequencing of Prevotella intermedia strain OMA14 and a subsequent fine-scale, intra-species genomic comparison reveal an unusual amplification of conjugative and mobile transposons and identify a novel Prevotella-lineage-specific repeat

    Naito, M., Ogura, Y., Itoh, T., Shoji, M., Okamoto, M., Hayashi, T., Nakayama, K.

    DNA Research   23 ( 1 )   2015年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/dnares/dsv032

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  • A genetic mechanism for female-limited Batesian mimicry in Papilio butterfly

    Nishikawa, H., Iijima, T., Kajitani, R., Yamaguchi, J., Ando, T., Suzuki, Y., Sugano, S., Fujiyama, A., Kosugi, S., Hirakawa, H., Tabata, S., Ozaki, K., Morimoto, H., Ihara, K., Obara, M., Hori, H., Itoh, T., Fujiwara, H.

    Nature Genetics   47 ( 4 )   2015年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/ng.3241

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  • Dimeric combinations of MafB, cFos and cJun control the apoptosis-survival balance in limb morphogenesis

    Suda, N., Itoh, T., Nakato, R., Shirakawa, D., Bando, M., Katou, Y., Kataoka, K., Shirahige, K., Tickle, C., Tanaka, M.

    Development (Cambridge)   141 ( 14 )   2014年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1242/dev.099150

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  • Efficient de novo assembly of highly heterozygous genomes from whole-genome shotgun short reads

    Kajitani, R., Toshimoto, K., Noguchi, H., Toyoda, A., Ogura, Y., Okuno, M., Yabana, M., Harada, M., Nagayasu, E., Maruyama, H., Kohara, Y., Fujiyama, A., Hayashi, T., Itoh, T.

    Genome Research   24 ( 8 )   2014年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1101/gr.170720.113

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  • High frequency of phylogenetically diverse reductive dehalogenase-homologous genes in deep subseafloor sedimentary metagenomes

    Kawai, M., Futagami, T., Toyoda, A., Takaki, Y., Nishi, S., Hori, S., Arai, W., Tsubouchi, T., Morono, Y., Uchiyama, I., Ito, T., Fujiyama, A., Inagaki, F., Takami, H.

    Frontiers in Microbiology   5 ( MAR )   2014年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3389/fmicb.2014.00080

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  • Sensory-neuron subtype-specific transcriptional programs controlling dendrite morphogenesis: Genome-wide analysis of abrupt and knot/collier

    Hattori, Y., Usui, T., Satoh, D., Moriyama, S., Shimono, K., Itoh, T., Shirahige, K., Uemura, T.

    Developmental Cell   27 ( 5 )   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.devcel.2013.10.024

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  • DROMPA: Easy-to-handle peak calling and visualization software for the computational analysis and validation of ChIP-seq data

    Nakato, R., Itoh, T., Shirahige, K.

    Genes to Cells   18 ( 7 )   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/gtc.12058

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  • A whole genome comparison between lager brewing yeast Weihenstephan 34/70 and its ancestral strains

    Okuno, Miki, Kodama, Yukiko, Itoh, Takehiko

    Yeast   30   187 - 187   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Transcriptomic analysis of four developmental stages of Strongyloides venezuelensis

    Nagayasu, E., Ogura, Y., Itoh, T., Yoshida, A., Chakraborty, G., Hayashi, T., Maruyama, H.

    Parasitology International   62 ( 1 )   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.parint.2012.09.006

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  • Whole genome analysis of a lager brewing yeast Weihenstephan 34/70 using next generation sequencing technology

    Kodama, Yukiko, Okuno, Miki, Itoh, Takehiko

    Yeast   30   185 - 185   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Coelacanth genomes reveal signatures for evolutionary transition from water to land

    Nikaido, M., Noguchi, H., Nishihara, H., Toyoda, A., Suzuki, Y., Kajitani, R., Suzuki, H., Okuno, M., Aibara, M., Ngatunga, B.P., Mzighani, S.I., Kalombo, H.W.J., Masengi, K.W.A., Tuda, J., Nogami, S., Maeda, R., Iwata, M., Abe, Y., Fujimura, K., Okabe, M., Amano, T., Maeno, A., Shiroishi, T., Itoh, T., Sugano, S., Kohara, Y., Fujiyama, A., Okada, N.

    Genome Research   23 ( 10 )   2013年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1101/gr.158105.113

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  • Replisome Stability at Defective DNA Replication Forks Is Independent of S Phase Checkpoint Kinases

    De Piccoli, G., Katou, Y., Itoh, T., Nakato, R., Shirahige, K., Labib, K.

    Molecular Cell   45 ( 5 )   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.molcel.2012.01.007

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  • HDAC8 mutations in Cornelia de Lange syndrome affect the cohesin acetylation cycle

    Deardorff, M.A., Bando, M., Nakato, R., Watrin, E., Itoh, T., Minamino, M., Saitoh, K., Komata, M., Katou, Y., Clark, D., Cole, K.E., De Baere, E., Decroos, C., Di Donato, N., Ernst, S., Francey, L.J., Gyftodimou, Y., Hirashima, K., Hullings, M., Ishikawa, Y., Jaulin, C., Kaur, M., Kiyono, T., Lombardi, P.M., Magnaghi-Jaulin, L., Mortier, G.R., Nozaki, N., Petersen, M.B., Seimiya, H., Siu, V.M., Suzuki, Y., Takagaki, K., Wilde, J.J., Willems, P.J., Prigent, C., Gillessen-Kaesbach, G., Christianson, D.W., Kaiser, F.J., Jackson, L.G., Hirota, T., Krantz, I.D., Shirahige, K.

    Nature   489 ( 7415 )   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/nature11316

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  • A deeply branching thermophilic bacterium with an ancient Acetyl-CoA pathway dominates a subsurface ecosystem

    Takami, H., Noguchi, H., Takaki, Y., Uchiyama, I., Toyoda, A., Nishi, S., Chee, G.-J., Arai, W., Nunoura, T., Itoh, T., Hattori, M., Takai, K.

    PLoS ONE   7 ( 1 )   2012年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1371/journal.pone.0030559

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  • Histone and TK0471/TrmBL2 form a novel heterogeneous genome architecture in the hyperthermophilic archaeon Thermococcus kodakarensis

    Maruyama, H., Shin, M., Oda, T., Matsumi, R., Ohniwa, R.L., Itoh, T., Shirahige, K., Imanaka, T., Atomi, H., Yoshimura, S.H., Takeyasu, K.

    Molecular Biology of the Cell   22 ( 3 )   2011年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1091/mbc.E10-08-0668

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  • Chromosome length influences replication-induced topological stress

    Kegel, A., Betts-Lindroos, H., Kanno, T., Jeppsson, K., Str{\"o}m, L., Katou, Y., Itoh, T., Shirahige, K., Sj{\"o}gren, C.

    Nature   471 ( 7338 )   2011年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/nature09791

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  • Draft genome sequencing and comparative analysis of aspergillus sojae NBRC4239

    Sato, A., Oshima, K., Noguchi, H., Ogawa, M., Takahashi, T., Oguma, T., Koyama, Y., Itoh, T., Hattori, M., Hanya, Y.

    DNA Research   18 ( 3 )   2011年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/dnares/dsr009

    Web of Science

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  • A positively charged channel within the Smc1/Smc3 hinge required for sister chromatid cohesion

    Kurze, A., Michie, K.A., Dixon, S.E., Mishra, A., Itoh, T., Khalid, S., Strmecki, L., Shirahige, K., Haering, C.H., L{\"o}we, J., Nasmyth, K.

    EMBO Journal   30 ( 2 )   2011年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/emboj.2010.315

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  • ATP hydrolysis is required for relocating cohesin from sites occupied by its Scc2/4 loading complex

    Hu, B., Itoh, T., Mishra, A., Katoh, Y., Chan, K.-L., Upcher, W., Godlee, C., Roig, M.B., Shirahige, K., Nasmyth, K.

    Current Biology   21 ( 1 )   2011年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.cub.2010.12.004

    Web of Science

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  • The Lifestyle of the Segmented Filamentous Bacterium: A Non-Culturable Gut-Associated Immunostimulating Microbe Inferred by Whole-Genome Sequencing 国際誌

    Kuwahara, Tomomi, Ogura, Yositoshi, Oshima, Kenshiro, Kurokawa, Ken, Ooka, Tadasuke, Hirakawa, Hideki, Itoh, Takehiko, Nakayama-Imaohji, Haruyuki, Ichimura, Minoru, Itoh, Kikuji, Ishifune, Chieko, Maekawa, Yoichi, Yasutomo, Koji, Hattori, Masahira, Hayashi, Tetsuya

    DNA Research   18 ( 4 )   291 - 303   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/dnares/dsr022

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    PubMed

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  • Typing of O26 enterohaemorrhagic and enteropathogenic Escherichia coli isolated from humans and cattle with IS621 multiplex PCR-based fingerprinting

    Mainil, J.G., Bardiau, M., Ooka, T., Ogura, Y., Murase, K., Etoh, Y., Ichihara, S., Horikawa, K., Buvens, G., Pi{\'e}rard, D., Itoh, T., Hayashi, T.

    Journal of Applied Microbiology   111 ( 3 )   2011年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/j.1365-2672.2011.05089.x

    Web of Science

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  • A direct role for cohesin in gene regulation and ecdysone response in drosophila salivary glands

    Pauli, A., Van Bemmel, J.G., Oliveira, R.A., Itoh, T., Shirahige, K., Van Steensel, B., Nasmyth, K.

    Current Biology   20 ( 20 )   2010年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.cub.2010.09.006

    Web of Science

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  • Receptor for activated C kinase 1 stimulates nascent polypeptide-dependent translation arrest

    Kuroha, K., Akamatsu, M., Dimitrova, L., Ito, T., Kato, Y., Shirahige, K., Inada, T.

    EMBO Reports   11 ( 12 )   2010年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/embor.2010.169

    Web of Science

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  • Cohesin: Not Just Important in Mitosis!

    Pauli, Andrea, Itoh, Takehiko, Oliveira, Raquel, Shirahige, Katsuhiko, Nasmyth, Kim

    American Journal of Medical Genetics Part a   152A ( 7 )   1638 - 1638   2010年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Budding Yeast Eco1 Counteracts Anti-&quot;Cohesion Establishment&quot; Function of Wpl1-Pds5 Complex

    Sutani, Takashi, Kawaguchi, Takashi, Kanno, Ryuhi, Itoh, Takehiko, Shirahige, Katsuhiko

    American Journal of Medical Genetics Part a   152A ( 7 )   2010年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Genome-wide DNA methylation analysis in cohesin mutant human cell lines

    Liu, J., Zhang, Z., Bando, M., Itoh, T., Deardorff, M.A., Li, J.R., Clark, D., Kaur, M., Tatsuro, K., Kline, A.D., Chang, C., Vega, H., Jackson, L.G., Spinner, N.B., Shirahige, K., Krantz, I.D.

    Nucleic Acids Research   38 ( 17 )   2010年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/nar/gkq346

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  • Integrative Genomic Studies on Cornelia de Lange Syndrome

    Liu, Jinglan, Zhang, Zhe, B, o, Masashige, Itoh, Takehiko, Deardorff, Matthew A., Clark, Dinah, Kaur, Maninder, T, y, Stephany, Tatsuro, Kondo, Rappaport, Eric, Spinner, Nancy B., Vega, Hugo, Jackson, Laird G., Shirahige, Katsuhiko, Krantz, Ian D.

    American Journal of Medical Genetics Part a   152A ( 7 )   1636 - 1636   2010年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Transcriptional Dysregulation in NIPBLand Cohesin Mutant Human Cells

    Liu, J., Zhang, Z., Bando, M., Itoh, T., Deardorff, M.A., Clark, D., Kaur, M., Tandy, S., Kondoh, T., Rappaport, E., Spinner, N.B., Vega, H., Jackson, L.G., Shirahige, K., Krantz, I.D.

    PLoS Biology   7 ( 5 )   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1371/journal.pbio.1000119

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  • Genomic Analyses of Cohesinopathy

    Shirahige, Katsuhiko, B, o, Masashige, Sakai, Akiko, Katou, Yuki, Itoh, Takehiko

    Genes &amp; Genetic Systems   84 ( 6 )   478 - 478   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Budding Yeast Wpl1(Rad61)-Pds5 Complex Counteracts Sister Chromatid Cohesion-Establishing Reaction

    Sutani, T., Kawaguchi, T., Kanno, R., Itoh, T., Shirahige, K.

    Current Biology   19 ( 6 )   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.cub.2009.01.062

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  • Ctf4 coordinates the progression of helicase and DNA polymerase α

    Tanaka, H., Katou, Y., Yagura, M., Saitoh, K., Itoh, T., Araki, H., Bando, M., Shirahige, K.

    Genes to Cells   14 ( 7 )   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/j.1365-2443.2009.01310.x

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  • Rec8 guides canonical Spo11 distribution along yeast meiotic chromosomes

    Kugou, K., Fukuda, T., Yamada, S., Ito, M., Sasanuma, H., Mori, S., Katou, Y., Itoh, T., Matsumoto, K., Shibata, T., Shirahige, K., Ohta, K.

    Molecular Biology of the Cell   20 ( 13 )   2009年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1091/mbc.E08-12-1223

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  • The defective prophage pool of Escherichia coli O157: Prophage-prophage interactions potentiate horizontal transfer of virulence determinants

    Asadulghani, Md, Ogura, Y., Ooka, T., Itoh, T., Sawaguchi, A., Iguchi, A., Nakayama, K., Hayashi, T.

    PLoS Pathogens   5 ( 5 )   2009年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1371/journal.ppat.1000408

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  • Csm3, Tof1, and Mrc1 form a heterotrimeric mediator complex that associates with DNA replication forks

    Bando, M., Katou, Y., Komata, M., Tanaka, H., Itoh, T., Sutani, T., Shirahige, K.

    Journal of Biological Chemistry   284 ( 49 )   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1074/jbc.M109.065730

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  • Genome sequence of the lager brewing yeast, an interspecies hybrid

    Nakao, Y., Kanamori, T., Itoh, T., Kodama, Y., Rainieri, S., Nakamura, N., Shimonaga, T., Hattori, M., Ashikari, T.

    DNA Research   16 ( 2 )   2009年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/dnares/dsp003

    Web of Science

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  • Trait of &quot;Genome Viewer&quot; that can promptly retrieve homologous gene

    Kobayashi, Satoshi, Komoda, Taeko, Araki, Jiro, Taniguchi, Takeaki, Ito, Takehiko, Kuma, Keiichi, Fujiyama, Asao

    Genes &amp; Genetic Systems   84 ( 6 )   449 - 449   2009年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Rad51 suppresses gross chromosomal rearrangement at centromere in Schizosaccharomyces pombe

    Nakamura, K.-I., Okamoto, A., Katou, Y., Yadani, C., Shitanda, T., Kaweeteerawat, C., Takahashi, T.S., Itoh, T., Shirahige, K., Masukata, H., Nakagawa, T.

    EMBO Journal   27 ( 22 )   2008年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/emboj.2008.215

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  • Cohesin mediates transcriptional insulation by CCCTC-binding factor

    Wendt, K.S., Yoshida, K., Itoh, T., Bando, M., Koch, B., Schirghuber, E., Tsutsumi, S., Nagae, G., Ishihara, K., Mishiro, T., Yahata, K., Imamoto, F., Aburatani, H., Nakao, M., Imamoto, N., Maeshima, K., Shirahige, K., Peters, J.-M.

    Nature   451 ( 7180 )   2008年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/nature06634

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  • Identification of cis-acting sites for condensin loading onto budding yeast chromosomes

    D{'}Ambrosio, C., Schmidt, C.K., Katou, Y., Kelly, G., Itoh, T., Shirahige, K., Uhlmann, F.

    Genes and Development   22 ( 16 )   2008年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1101/gad.1675708

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  • Nutrient-regulated antisense and intragenic RNAs modulate a signal transduction pathway in yeast.

    Nishizawa, M., Komai, T., Katou, Y., Shirahige, K., Ito, T., Toh-E, A.

    PLoS biology   6 ( 12 )   2008年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1371/journal.pbio.0060326

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  • Meta gene annotator: Detecting species-specific patterns of ribosomal binding site for precise gene prediction in anonymous prokaryotic and phage genomes

    Noguchi, H., Taniguchi, T., Itoh, T.

    DNA Research   15 ( 6 )   2008年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/dnares/dsn027

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  • Trait of genome viewer in Web Saito Jabion

    Kobayashi, Satoshi, Komoda, Taeko, Araki, Jiro, Taniguchi, Takeaki, Ito, Takehiko, Kuma, Keiichi, Fujiyama, Asao

    Genes &amp; Genetic Systems   83 ( 6 )   484 - 484   2008年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Genome-wide localization of pre-RC sites and identification of replication origins in fission yeast

    Hayashi, M., Katou, Y., Itoh, T., Tazumi, M., Yamada, Y., Takahashi, T., Nakagawa, T., Shirahige, K., Masukata, H.

    EMBO Journal   26 ( 5 )   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/sj.emboj.7601585

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  • Construction of the web-based comparative genome viewer

    Koboyashi, Satoshi, Kawamoto, Shyoko, Muljadi, Hendry, Araki, Jiro, Taniguchi, Takeaki, Ito, Takehiko, Miyazaki, Satoru, Kuma, Keiichi, Fujiyama, Asao

    Genes &amp; Genetic Systems   82 ( 6 )   517 - 517   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • General sessions (1A-01-3E-14)

    Koboyashi Satoshi, Kawamoto Shyoko, Muljadi Hendry, Kuma Keiichi, Fujiyama Asao, Miyazaki Satoru, Araki Jiro, Taniguchi Takeaki, Ito Takehiko

    Genes and Genetic Systems   82 ( 6 )   517 - 562   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1266/ggs.82.517

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  • Analyses of eukaryotic chromosome structure and function by array based genomic approach

    Itoh, T., Yoshida, K., Went, K. S., B, o, M., Koch, B. K., Katou, Y., Masukata, H., Masai, H., Peters, J., Shirahige, K.

    Febs Journal   274   16 - 16   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Comparative metagenomics revealed commonly enriched gene sets in human gut microbiomes

    Kurokawa, K., Itoh, T., Kuwahara, T., Oshima, K., Toh, H., Toyoda, A., Takami, H., Morita, H., Sharma, V.K., Srivastava, T.P., Taylor, T.D., Noguchi, H., Mori, H., Ogura, Y., Ehrlich, D.S., Itoh, K., Takagi, T., Sakaki, Y., Hayashi, T., Hattori, M.

    DNA Research   14 ( 4 )   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/dnares/dsm018

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  • Erratum: Genome-wide localization of pre-RC sites and identification of replication origins in fission yeast (The EMBO Journal (2007) 26 (1327-1339) DOI: 10.1038/sj.emboj.7601585)

    Hayashi, M., Katou, Y., Itoh, T., Tazumi, A., Yamada, Y., Takahashi, T., Nakagawa, T., Shirahige, K., Masukata, H.

    EMBO Journal   26 ( 11 )   2821 - 2821   2007年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/sj.emboj.7601708

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  • Semantic Wiki as a Light-Weight Metadata Management System

    ムリアディヘンドリー, 伊藤武彦, 白井康之, 近藤隆, 武田英明, 川本祥子, 荒木次郎, 小林悟志, 北本朝展, 出宮スウェンミノル, 水田洋子, 久木田加津子, 市吉伸幸, 阿部貴志, 五條掘孝, 宮崎智, 菅原秀明, 藤山秋佐夫

    人工知能学会全国大会(第20回)論文集   2006年4月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.11517/pjsai.JSAI06.0.284.0

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  • Reply: Has the chimpanzee Y chromosome been sequenced? [3]

    Kuroki, Y., Taylor, T.D., Noguchi, H., Ito, T., Toyoda, A., Sakaki, Y., Fujiyama, A.

    Nature Genetics   38 ( 8 )   2006年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/ng0806-854

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  • Chromosomal Association of the Smc5/6 Complex Reveals that It Functions in Differently Regulated Pathways

    Betts Lindroos, H., Str{\"o}m, L., Itoh, T., Katou, Y., Shirahige, K., Sj{\"o}gren, C.

    Molecular Cell   22 ( 6 )   2006年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.molcel.2006.05.014

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  • Meiotic cohesins modulate chromosome compaction during meiotic prophase in fission yeast

    Ding, D.-Q., Sakurai, N., Katou, Y., Itoh, T., Shirahige, K., Haraguchi, T., Hiraoka, Y.

    Journal of Cell Biology   174 ( 4 )   2006年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1083/jcb.200605074

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  • Protein phosphatase 2A protects centromeric sister chromatid cohesion during meiosis I

    Riedel, C.G., Katis, V.L., Katou, Y., Mori, S., Itoh, T., Helmhart, W., G{\'a}lov{\'a}, M., Petronczki, M., Gregan, J., Cetin, B., Mudrak, I., Ogris, E., Mechtler, K., Pelletier, L., Buchholz, F., Shirahige, K., Nasmyth, K.

    Nature   441 ( 1 )   2006年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/nature04664

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  • Comparative analysis of chimpanzee and human Y chromosomes unveils complex evolutionary pathway 国際誌

    Kuroki, Y, Toyoda, A, Noguchi, H, Taylor, TD, Itoh, T, Kim, DS, Kim, DW, Choi, SH, Kim, IC, Choi, HH, Kim, YS, Satta, Y, Saitou, N, Yamada, T, Morishita, S, Hattori, M, Sakaki, Y, Park, HS, Fujiyama, A

    Nature Genetics   38 ( 2 )   158 - 67   2006年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/ng1729

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  • Human chromosome 11 DNA sequence and analysis including novel gene identification 国際誌

    Taylor, TD, Noguchi, H, Totoki, Y, Toyoda, A, Kuroki, Y, Dewar, K, Lloyd, C, Itoh, T, Takeda, T, Kim, DW, She, XW, Barlow, KF, Bloom, T, Bruford, E, Chang, JL, Cuomo, CA, Eichler, E, FitzGerald, MG, Jaffe, DB, LaButti, K, Nicol, R, Park, HS, Seaman, C, Sougnez, C, Yang, XP, Zimmer, AR, Zody, MC, Birren, BW, Nusbaum, C, Fujiyama, A, Hattori, M, Rogers, J, Lander, ES, Sakaki, Y

    Nature   440 ( 7083 )   497 - 500   2006年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/nature04632

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  • Let's use &quot;New generation biotechnology portal&quot; for the genetic education.

    Koboyashi, Satoshi, Kawamoto, Shyko, Kitamoto, Asanobu, Muljadi, Hendry, Araki, Jiro, Ito, Takehiko, Miyazaki, Satoru, Takeda, Hideaki, Abe, Takashi, Sugawara, Hideaki, Gojyobori, Takashi, Fujiyama, Asao

    Genes &amp; Genetic Systems   81 ( 6 )   458 - 458   2006年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Erratum: DNA sequence and analysis of human chromosome 18 (Nature (2005) 437 (551-555) DOI: 10.1038/nature03983)

    Chad Nusbaum, Michael C. Zody, Mark L. Borowsky, Michael Kamal, Chinnappa, D. Kodira, Todd D. Taylor, Charles A. Whittaker, Jean L. Chang, Christina A. Cuomo, Ken Dewar, Michael G. FitzGerald, Xiaoping Yang, Amr Abouelleil, Nicole R. Allen, Scott Anderson, Toby Bloom, Boris Bugalter, Jonathan Butler, April Cook, David DeCaprio, Reinhard Engels, Manuel Garber, Andreas Gnirke, Nabil Hafez, Jennifer L. Hall, Catherine Hosage Norman, Takehiko Itoh, David B. Jaffe, Yoko Kuroki, Jessica Lehoczky, Annie Lui, Pendexter Macdonald, Evan Mauceli, Tarjei S. Mikkelsen, Jerome W. Naylor, Robert Nicol, Cindy Nguyen, Hideki Noguchi, Sinéad B. O'Leary, Keith O'Neill, Bruno Piqani, Cherylyn L. Smith, Jessica A. Talamas, Kerri Topham, Yasushi Totoki, Atsushi Toyoda, Hester M. Wain, Sarah K. Young, Qiandong Zeng, Andrew R. Zimmer, Asao Fujiyama, Masahira Hattori, Bruce W. Birren, Yoshiyuki Sakaki, Eric S. Lander

    Nature   438 ( 7068 )   696   2005年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/nature04363

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  • 新世代バイオポータル:理科教育および遺伝学教育に活用できるWebサイト

    小林悟志, 川本祥子, 水田洋子, 出宮 スウェンミノル, ムリアディヘンドリー, 鈴木聡, 阿部貴志, 荒木次郎, 白井康之, 伊藤武彦, 近藤隆, 北本朝展, 宮崎智, 五條堀孝, 菅原秀明, 武田英明, 藤山秋左夫

    第77回日本遺伝学会   2005年4月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.14848/esj.ESJ52.0.135.0

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  • Identification of large ancient duplications associated with human gene deserts

    Itoh, T., Toyoda, A., Taylor, T.D., Sakaki, Y., Hattori, M.

    Nature Genetics   37 ( 10 )   2005年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/ng1648

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  • DNA sequence and analysis of human chromosome 18 国際誌

    Nusbaum, C, Zody, MC, Borowsky, ML, Kamal, M, Kodira, CD, Taylor, TD, Whittaker, CA, Chang, JL, Cuomo, CA, Dewar, K, FitzGerald, MG, Yang, XP, Abouelleil, A, Allen, NR, Anderson, S, Bloom, T, Bugalter, B, Butler, J, Cook, A, DeCaprio, D, Engels, R, Garber, M, Gnirke, A, Hafez, N, Hall, JL, Norman, CH, Itoh, T, Jaffe, DB, Kuroki, Y, Lehoczky, J, Lui, A, Macdonald, P, Mauceli, E, Mikkelsen, TS, Naylor, JW, Nicol, R, Nguyen, C, Noguchi, H, O'Leary, SB, Piqani, B, Smith, CL, Talamas, JA, Topham, K, Totoki, Y, Toyoda, A, Wain, HM, Young, SK, Zeng, QD, Zimmer, AR, Fujiyama, A, Hattori, M, Birren, BW, Sakaki, Y, Lander, ES

    Nature   437 ( 7058 )   551 - 5   2005年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/nature03983

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  • Finishing the euchromatic sequence of the human genome

    Collins, FS, Lander, ES, Rogers, J, Waterston, RH, Int Human Genome Sequencing Conso

    Nature   431 ( 7011 )   931 - 945   2004年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/nature03001

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  • Cohesin relocation from sites of chromosomal loading to places of convergent transcription

    Lengronne, A., Katou, Y., Mori, S., Yokabayashi, S., Kelly, G.P., Ito, T., Watanabe, Y., Shirahige, K., Uhlmann, F.

    Nature   430 ( 6999 )   2004年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/nature02742

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  • Human versus chimpanzee chromosome-wide sequence comparison and its evolutionary implication

    Sakaki, Y, Watanabe, H, Taylor, T, Hattori, M, Fujiyama, A, Toyoda, A, Kuroki, Y, Itoh, T, Saitou, N, Oota, S, Kim, CG, Kitano, T, Lehrach, H, Yaspo, ML, Sudbrak, R, Kahla, A, Reinhardt, R, Kube, M, Platzer, M, Taenzer, S, Galgoczy, P, Kel, A, Bloecker, H, Scharfe, M, Nordsiek, G, Hellmann, I, Khaitovich, P, Paabo, S, Chen, Z, Wang, SY, Ren, SX, Zhang, XL, Zheng, HJ, Zhu, GF, Wang, BF, Zhao, GP, Tsai, SF, Wu, K, Liu, TT, Hsiao, KJ, Park, HS, Lee, YS, Cheong, JE, Choi, SH, Chimpanzee Chromosome 22 Sequencing C

    Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology   68   455 - 460   2003年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1101/sqb.2003.68.455

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  • Construction of a physical map for human-chimpanzee Y chromosome comparative analysis.

    Kuroki, Y, Taylor, TD, Toyoda, A, Watanabe, H, Yamada, T, Morishita, S, Itoh, T, Hattori, M, Sakaki, Y, Fujiyama, A

    American Journal of Human Genetics   73 ( 5 )   440 - 440   2003年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Guide to HGREP(Human Genome REconstruction Project)

    Itoh, T., Yada, T.

    Trends in Glycoscience and Glycotechnology   14 ( 77 )   2002年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.4052/tigg.14.189

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  • Comparative genomic sequence analysis of the human chromosome 21 down syndrome critical region

    Toyoda, A., Noguchi, H., Taylor, T.D., Ito, T., Pletcher, M.T., Sakaki, Y., Reeves, R.H., Hattori, M.

    Genome Research   12 ( 9 )   2002年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1101/gr.153702

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  • Construction and analysis of a human-chimpanzee comparative clone map

    Fujiyama, A., Watanabe, H., Toyoda, A., Taylor, T.D., Itoh, T., Tsai, S.-F., Park, H.-S., Yaspo, M.-L., Lehrach, H., Chen, Z., d Fu, G., Saitou, N., Osoegawa, K., De Jong, P.J., Suto, Y., Hattori, M., Sakaki, Y.

    Science   295 ( 5552 )   2002年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1126/science.1065199

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  • GTOP: a database of protein structures predicted from genome sequences

    Kawabata, T, Fukuchi, S, Homma, K, Ota, M, Araki, J, Ito, T, Ichiyoshi, N, Nishikawa, K

    Nucleic Acids Research   30 ( 1 )   2002年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/nar/30.1.294

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  • Erratum: Initial sequencing and analysis of the human genome: International Human Genome Sequencing Consortium (Nature (2001) 409 (860-921))

    Eric S. Lander, Lauren M. Linton, Bruce Birren, Chad Nusbaum, Michael C. Zody, Jennifer Baldwin, Keri Devon, Ken Dewar, Michael Doyle, William Fitzhugh, Roel Funke, Diane Gage, Katrina Harris, Andrew Heaford, John Howland, Lisa Kann, Jessica Lehoczky, Rosie Levine, Paul McEwan, Kevin McKernan, James Meldrim, Jill P. Mesirov, Cher Miranda, William Morris, Jerome Naylor, Christina Raymond, Mark Rosetti, Ralph Santos, Andrew Sheridan, Carrie Sougnez, Nicole Stange-Thomann, Nikola Stojanovic, Aravind Subramanian, Dudley Wyman, Jane Rogers, John Sulston, Rachael Ainscough, Stephan Beck, David Bentley, John Burton, Christopher Clee, Nigel Carter, Alan Coulson, Rebecca Deadman, Panos Deloukas, Andrew Dunham, Ian Dunham, Richard Durbin, Lisa French, Darren Grafham, Simon Gregory, Tim Hubbard, Sean Humphray, Adrienne Hunt, Matthew Jones, Christine Lloyd, Amanda McMurray, Lucy Matthews, Simon Mercer, Sarah Milne, James C. Mullikin, Andrew Mungall, Robert Plumb, Mark Ross, Ratna Shownkeen, Sarah Sims, Robert H. Waterston, Richard K. Wilson, Ladeana W. Hillier, John D. McPherson, Marco A. Marra, Elaine R. Mardis, Lucinda A. Fulton, Asif T. Chinwalla, Kymberlie H. Pepin, Warren R. Gish, Stephanie L. Chissoe, Michael C. Wendl, Kim D. Delehaunty, Tracie L. Miner, Andrew Delehaunty, Jason B. Kramer, Lisa L. Cook, Robert S. Fulton, Douglas L. Johnson, Patrick J. Minx, Sandra W. Clifton, Trevor Hawkins, Elbert Branscomb, Paul Predki, Paul Richardson, Sarah Wenning, Tom Slezak, Norman Doggett, Jan-Fang Cheng, Anne Olsen, Susan Lucas, Christopher Elkin, Edward Uberbacher, Marvin Frazier, Richard A. Gibbs, Donna M. Muzny, Steven E. Scherer, John B. Bouck, Erica J. Sodergren, Kim C. Worley, Catherine M. Rives, James H. Gorrell, Michael L. Metzker, Susan L. Naylor, Raju S. Kucherlapati, David L. Nelson, George M. Weinstock, Yoshiyuki Sakaki, Asao Fujiyama, Masahira Hattori, Tetsushi Yada, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Chiharu Kawagoe, Hidemi Watanabe, Yasushi Totoki, Todd Taylor, Jean Weissenbach, Roland Heilig, William Saurin, Francois Artiguenave, Philippe Brottier, Thomas Bruls, Eric Pelletier, Catherine Robert, Patrick Wincker, André Rosenthal, Matthias Platzer, Gerald Nyakatura, Stefan Taudien, Andreas Rump, Douglas R. Smith, Lynn Doucette-Stamm, Marc Rubenfield, Keith Weinstock, Mei Lee Hong, Joann Dubois, Huanming Yang, Jun Yu, Jian Wang, Guyang Huang, Jun Gu, Leroy Hood, Lee Rowen, Anup Madan, Shizen Qin, Ronald W. Davis, Nancy A. Federspiel, A. Pia Abola, Michael J. Proctor, Bruce A. Roe, Feng Chen, Huaqin Pan, Juliane Ramser, Hans Lehrach, Richard Reinhardt, W. Richard McCombie, Melissa De La Bastide, Neilay Dedhia, Helmut Blöcker, Klaus Hornischer, Gabriele Nordsiek, Richa Agarwala, L. Aravind, Jeffrey A. Bailey, Alex Bateman, Serafim Batzoglou, Ewan Birney, Peer Bork, Daniel G. Brown, Christopher B. Burge, Lorenzo Cerutti, Hsiu-Chuan Chen, Deanna Church, Michele Clamp, Richard R. Copley, Tobias Doerks, Sean R. Eddy, Evan E. Eichler, Terrence S. Furey, James Galagan, James G. R. Gilbert, Cyrus Harmon, Yoshihide Hayashizaki, David Haussler, Henning Hermjakob, Karsten Hokamp, Wonhee Jang, L. Steven Johnson, Thomas A. Jones, Simon Kasif, Arek Kaspryzk, Scot Kennedy, W. James Kent, Paul Kitts, Eugene V. Koonin, Ian Korf, David Kulp, Doron Lancet, Todd M. Lowe, Aoife McLysaght, Tarjei Mikkelsen, John V. Moran, Nicola Mulder, Victor J. Pollara, Chris P. Ponting, Greg Schuler, Jörg Schultz, Guy Slater, Arian F. A. Smit, Elia Stupka, Joseph Szustakowki, Danielle Thierry-Mieg, Jean Thierry-Mieg, Lukas Wagner, John Wallis, Raymond Wheeler, Alan Williams, Yuri I. Wolf, Kenneth H. Wolfe, Shiaw-Pyng Yang, Ru-Fang Yeh, Francis Collins, Mark S. Guyer, Jane Peterson, Adam Felsenfeld, Kris A. Wetterstrand, Richard M. Myers, Jeremy Schmutz, Mark Dickson, Jane Grimwood, David R. Cox, Maynard V. Olson, Rajinder Kaul, Christopher Raymond, Nobuyoshi Shimizu, Kazuhiko Kawasaki, Shinsei Minoshima, Glen A. Evans, Maria Athanasiou, Roger Schultz, Aristides Patrinos, Michael J. Morgan, Pieter de Jong, Joseph J. Catanese, Kazutoyo Osoegawa, Hiroaki Shizuya, Sangdun Choi, Yu-Juin Chen

    Nature   412 ( 6846 )   565 - 566   2001年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Macmillan Magazines Ltd  

    DOI: 10.1038/35087627

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  • Initial sequencing and analysis of the human genome

    Lander, ES, Int Human Genome Sequencing Consortium, Linton, LM, Birren, B, Nusbaum, C, Zody, MC, Baldwin, J, Devon, K, Dewar, K, Doyle, M, FitzHugh, W, Funke, R, Gage, D, Harris, K, Heaford, A, Howland, J, Kann, L, Lehoczky, J, LeVine, R, McEwan, P, McKernan, K, Meldrim, J, Mesirov, JP, Miranda, C, Morris, W, Naylor, J, Raymond, C, Rosetti, M, Santos, R, Sheridan, A, Sougnez, C, Stange-Thomann, N, Stojanovic, N, Subramanian, A, Wyman, D, Rogers, J, Sulston, J, Ainscough, R, Beck, S, Bentley, D, Burton, J, Clee, C, Carter, N, Coulson, A, Deadman, R, Deloukas, P, Dunham, A, Dunham, I, Durbin, R, French, L, Grafham, D, Gregory, S, Hubbard, T, Humphray, S, Hunt, A, Jones, M, Lloyd, C, McMurray, A, Matthews, L, Mercer, S, Milne, S, Mullikin, JC, Mungall, A, Plumb, R, Ross, M, Shownkeen, R, Sims, S, Waterston, RH, Wilson, RK, Hillier, LW, McPherson, JD, Marra, MA, Mardis, ER, Fulton, LA, Chinwalla, AT, Pepin, KH, Gish, WR, Chissoe, SL, Wendl, MC, Delehaunty, KD, Miner, TL, Delehaunty, A, Kramer, JB, Cook, LL, Fulton, RS, Johnson, DL, Minx, PJ, Clifton, SW, Hawkins, T, Branscomb, E, Predki, P, Richardson, P, Wenning, S, Slezak, T, Doggett, N, Cheng, JF, Olsen, A, Lucas, S, Elkin, C, Uberbacher, E, Frazier, M, Gibbs, RA, Muzny, DM, Scherer, SE, Bouck, JB, Sodergren, EJ, Worley, KC, Rives, CM, Gorrell, JH, Metzker, ML, Naylor, SL, Kucherlapati, RS, Nelson, DL, Weinstock, GM, Sakaki, Y, Fujiyama, A, Hattori, M, Yada, T, Toyoda, A, Itoh, T, Kawagoe, C, Watanabe, H, Totoki, Y, Taylor, T, Weissenbach, J, Heilig, R, Saurin, W, Artiguenave, F, Brottier, P, Bruls, T, Pelletier, E, Robert, C, Wincker, P, Rosenthal, A, Platzer, M, Nyakatura, G, Taudien, S, Rump, A, Yang, HM, Yu, J, Wang, J, Huang, GY, Gu, J, Hood, L, Rowen, L, Madan, A, Qin, SZ, Davis, RW, Federspiel, NA, Abola, AP, Proctor, MJ, Myers, RM, Schmutz, J, Dickson, M, Grimwood, J, Cox, DR, Olson, MV, Kaul, R, Shimizu, N, Kawasaki, K, Minoshima, S, Evans, GA, Athanasiou, M, Schultz, R, Roe, BA, Chen, F, Pan, HQ, Ramser, J, Lehrach, H, Reinhardt, R, McCombie, WR, de la Bastide, M, Dedhia, N, Blocker, H, Hornischer, K, Nordsiek, G, Agarwala, R, Aravind, L, Bailey, JA, Bateman, A, Batzoglou, S, Birney, E, Bork, P, Brown, DG, Burge, CB, Cerutti, L, Chen, HC, Church, D, Clamp, M, Copley, RR, Doerks, T, Eddy, SR, Eichler, EE, Furey, TS, Galagan, J, Gilbert, JGR, Harmon, C, Hayashizaki, Y, Haussler, D, Hermjakob, H, Hokamp, K, Jang, WH, Johnson, LS, Jones, TA, Kasif, S, Kaspryzk, A, Kennedy, S, Kent, WJ, Kitts, P, Koonin, EV, Korf, I, Kulp, D, Lancet, D, Lowe, TM, McLysaght, A, Mikkelsen, T, Moran, JV, Mulder, N, Pollara, VJ, Ponting, CP, Schuler, G, Schultz, JR, Slater, G, Smit, AFA, Stupka, E, Szustakowki, J, Thierry-Mieg, D, Thierry-Mieg, J, Wagner, L, Wallis, J, Wheeler, R, Williams, A, Wolf, YI, Wolfe, KH, Yang, SP, Yeh, RF, Collins, F, Guyer, MS, Peterson, J, Felsenfeld, A, Wetterstrand, KA, Patrinos, A, Morgan, MJ, Int Human Genome Sequencing Conso

    Nature   409 ( 6822 )   860 - 921   2001年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/35057062

    Web of Science

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    その他リンク: https://www.nature.com/articles/35057062

  • Evolutionary conservation, developmental expression, and genomic mapping of mammalian Twisted gastrulation

    Graf, D, Timmons, PM, Hitchins, M, Episkopou, V, Moore, G, Ito, T, Fujiyama, A, Fisher, AG, Merkenschlager, M

    Mammalian Genome   12 ( 7 )   2001年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s00335-001-0005-x

    Web of Science

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MISC

  • ホップ(Humulus)のゲノム解析とX-Aバランス型性決定機構因子の同定

    瀬川天太, 赤木剛士, 赤木剛士, 内田里佳, 田中裕之, 白澤健太, 山岸紀子, 八重樫元, 夏目俊, 高木弘樹, 阿部陽, 奥野未来, 豊田敦, 佐藤杏子, 本井傳有花, ZHANG Cheng, 牛島幸一郎, PATZAK Josef, HORAKOVA Lucie, BACOVSKY Vaclav, HOBZA Roman, CHARLESWORTH Deborah, 伊藤武彦, 小埜栄一郎

    日本植物生理学会年会(Web)   66th   2025年

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  • 人工融合タンパク質によるオルガネラゲノム特異的なランダム変異導入技術.形質転換T1世代の評価

    小坂七海, 原田佳樹, 中里一星, 奥野未来, 伊藤武彦, 堤伸浩, 有村慎一

    育種学研究   26   2024年

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  • オルガネラゲノム特異的なランダム変異導入技術の開発.シロイヌナズナPolI遺伝子のexonuclease変異の利用

    小坂七海, 奥野未来, 中里一星, 原田佳樹, 豊田敦, 伊藤武彦, 堤伸浩, 有村慎一

    育種学研究   25   2023年

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  • 高活性型のptpTALECDによる,シロイヌナズナ葉緑体ゲノム上の標的シトシンのチミンへの置換

    中里一星, 奥野未来, 伊藤武彦, 堤伸浩, 有村慎一

    育種学研究   25   2023年

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  • 古顎類エミューにおける精巣決定遺伝子DMRT1の発現解析と卵巣決定候補遺伝子の探索

    木村優希, MATIZ Luisa, 奥野未来, 伊藤武彦, 水島秀成, 水島秀成, 黒岩麻里, 黒岩麻里

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   46th   2023年

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  • オルガネラゲノム特異的にランダムな変異を導入する2通りの技術の開発

    小坂七海, 原田佳樹, 中里一星, 奥野未来, 伊藤武彦, 矢守航, 堤伸浩, 有村慎一

    育種学研究   25   2023年

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  • コヒーシンローダーNIPBL/MAU2の転写制御機構における役割の解明

    吉村充騎, 梶谷嶺, 伊藤武彦, 坂東優篤, 白髭克彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   46th   2023年

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  • 免疫関連遺伝子の発現消失がもたらしたシクリッドの唇肥大化平行進化

    畑島諒, 豊田敦, 梶谷嶺, 伊藤武彦, 二階堂雅人

    日本進化学会大会プログラム・講演要旨集(Web)   24th   2022年

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  • オキナワトゲネズミの新規ゲノム配列決定とneo性染色体のゲノム解析

    持丸侑太, 松岡健太朗, 奥野未来, 清岡美穂, 石崎比奈子, 豊田敦, 黒岩麻里, 伊藤武彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   45th   2022年

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  • コヒーシンローダーNIPBL/MAU2のRNA品質管理における機能

    吉村充騎, 梶谷嶺, 伊藤武彦, 坂東優篤, 白髭克彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   45th   2022年

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  • 微生物叢のメタゲノム解析に有用なアセンブルツール:MetaPlatanus

    梶谷嶺, 伊藤武彦

    バイオサイエンスとインダストリー   80 ( 4 )   2022年

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  • 古顎類エミューにおける性決定および性分化関連遺伝子の発現解析

    木村優希, LUISA Matiz, 奥野未来, 伊藤武彦, 水島秀成, 水島秀成, 黒岩麻里, 黒岩麻里

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   45th   2022年

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  • トクノシマトゲネズミの新規ゲノム構築とX染色体上祖先Y領域の比較解析

    松岡健太朗, 持丸侑太, 奥野未来, 清岡美穂, 石崎比奈子, 豊田敦, 黒岩麻里, 伊藤武彦

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   45th   2022年

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  • TALEドメインによるDNA配列認識を介したシロイヌナズナ核遺伝子の標的一塩基置換

    細田恵子, 中里一星, 奥野未来, 伊藤武彦, 高梨秀樹, 堤伸浩, 有村慎一

    育種学研究   24   2022年

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  • 【Long read sequencer】ロングリードシークエンサーを用いたゲノムアセンブル

    梶谷 嶺, 伊藤 武彦

    遺伝子医学   10 ( 3 )   59 - 66   2020年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(株)メディカルドゥ  

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  • メタゲノム解析によるpolymicrobial diseaseの起因菌群の特定

    後藤 恭宏, 梶谷 嶺, 小椋 義俊, 伊藤 武彦, 三澤 尚明, 林 哲也

    日本細菌学雑誌   74 ( 1 )   97 - 97   2019年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本細菌学会  

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  • 【腸内細菌叢 健康と疾患を制御するエコシステム】(第1章)常在細菌叢の基礎と解析技術 de novoアセンブリの新技術とメタゲノムへの応用

    梶谷 嶺, 伊藤 武彦

    実験医学   37 ( 2 )   173 - 179   2019年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(株)羊土社  

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  • 4C-Seqを用いたネオセントロメア形成に伴う染色体高次構造変化の解析

    古宮 正隆, 西村 浩平, 堀 哲也, 深川 竜郎, 伊藤 武彦

    生命科学系学会合同年次大会   2017年度   [1P - 0621]   2017年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:生命科学系学会合同年次大会運営事務局  

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  • ネオセントロメアの解析により明らかになったセントロメア領域のゲノム3D構造の実体

    西村 浩平, 堀 哲也, 古宮 正隆, 伊藤 武彦, 深川 竜郎

    生命科学系学会合同年次大会   2017年度   [4P2T18 - 0530)]   2017年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:生命科学系学会合同年次大会運営事務局  

    J-GLOBAL

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  • 次世代シークエンサーを用いた日本人女性顔面細菌叢の大規模解析

    古俣 麻希子, 立花 広太, 井上 玄志, 須谷 尚史, 白髭 克彦, 伊藤 武彦, 森川 あすか

    日本香粧品学会誌   41 ( 3 )   222 - 223   2017年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本香粧品学会  

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  • single nucleotide variation(SNV)を考慮したラガービール酵母のゲノム再解析

    奥野未来, 児玉由紀子, 伊藤武彦

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)   2014   2014年

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  • 次世代シーケンサーを用いた下面ビール酵母のゲノム解析

    児玉由紀子, 奥野未来, 伊藤武彦

    日本農芸化学会大会講演要旨集(Web)   2014   2014年

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  • Illuminaシークエンサを用いたラガービール酵母Weihenstephan34/70ゲノムの決定

    奥野未来, 児玉由紀子, 伊藤武彦

    日本ゲノム微生物学会年会要旨集   7th   2013年

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  • 次世代シークエンサーによる染色体構造解析 その実情と今後

    中戸 隆一郎, 伊藤 武彦, 白髭 克彦

    実験医学   30 ( 6 )   976 - 982   2012年4月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(株)羊土社  

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  • SMC3脱アセチル化酵素HDAC8の生理的意義の解明

    坂東優篤, 斉藤勝也, 高垣謙太郎, 野崎直仁, 広田亨, 伊藤武彦, 白髭克彦

    生化学   83回・33回   1P - 0544   2010年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本生化学会  

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  • アレイ解析 臨床応用を目指して 基調講演 コヒーシンタンパクの転写に置ける役割

    白髭 克彦, 吉田 圭介, 坂東 優篤, 前島 一博, 伊藤 武彦, 広田 亨, 近藤 達郎

    Cytometry Research   18 ( Suppl. )   46 - 46   2008年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本サイトメトリー学会  

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  • コヒーシン関連因子遺伝病におけるコヒーシンによる遺伝子発現制御の解析

    坂東優篤, 伊藤武彦, 斉藤勝也, 南野雅, 吉田圭介, 広田亨, 外木秀文, 近藤達郎, 石川雄一, 白髭克彦

    生化学   81回・31回   3S4 - 6   2008年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本生化学会  

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  • ヒト腸内細菌叢のゲノムシークエンス

    服部 正平, 林 哲也, 黒川 顕, 伊藤 武彦, 桑原 知巳

    腸内細菌学雑誌 = Journal of intestinal microbiology   21 ( 3 )   187 - 197   2007年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本ビフィズス菌センター  

    メタゲノム解析は培養ステップを経ないで自然環境下に棲息する細菌集団(叢)のゲノム塩基配列を直接決定し,情報学的解析からその細菌叢がもつ生体システムを解明する新たなゲノム解析手法である.これにより,従来では解析困難であった難培養性細菌が大部分を占めるさまざまな環境細菌叢の機能実体を包括的に知ることが可能となった.著者らはメタゲノム解析手法を用いてヒト腸内細菌叢の解析を行った.<br>

    DOI: 10.11209/jim.21.187

    CiNii Books

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    その他リンク: http://search.jamas.or.jp/link/ui/2008006596

  • Erratum: Comparative analysis of chimpanzee and human Y chromosomes unveils complex evolutionary pathway (Nature Genetics (2006) 38 (158-167)) 査読

    Y. Kuroki, A. Toyoda, H. Noguchi, T. D. Taylor, T. Itoh, D. S. Kim, D. W. Kim, S. H. Choi, I. C. Kim, H. H. Choi, Y. S. Kim, Y. Satta, N. Saitou, T. Yamada, S. Morishita, M. Hattori, Y. Sakaki, H. S. Park, A. Fujiyama

    Nature Genetics   38 ( 3 )   389   2006年3月

  • Comparative analysis of chimpanzee and human Y chromosomes unveils complex evolutionary pathway (vol 38, pg 158, 2006)

    Y Kuroki, A Toyoda, H Noguchi, TD Taylor, T Itoh, DS Kim, DW Kim, SH Choi, IC Kim, HH Choi, YS Kim, Y Satta, N Saitou, T Yamada, S Morishita, M Hattori, Y Sakaki, HS Park, A Fujiyama

    NATURE GENETICS   38 ( 3 )   389 - 389   2006年3月

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    記述言語:英語  

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  • バイオポータルプロジェクトにおけるオントロジ構築と利用について

    荒木次郎, 川本祥子, 小林悟志, 水田洋子, 出宮スウェン・ミノル, MULJADI Hendry, 白井康之, 市吉伸行, 伊藤武彦, 北本朝展, 武田英明, 藤山秋佐夫

    人工知能学会全国大会論文集(CD−ROM)   19th   2D2-02 - 3   2005年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:人工知能学会  

    DOI: 10.11517/pjsai.JSAI05.0.147.0

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 近縁ナマズ2種のゲノム比較に基づく体組織の高度な透明化に関わる遺伝子基盤

    研究課題/領域番号:24K21986  2024年6月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    二階堂 雅人, 長澤竜樹, 渡邊正勝, 伊藤武彦

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    配分額:6370000円 ( 直接経費:4900000円 、 間接経費:1470000円 )

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  • Pore-Cデータを活用した多倍体ゲノムアセンブル手法の開発

    研究課題/領域番号:23K18093  2023年6月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    伊藤 武彦

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    配分額:6370000円 ( 直接経費:4900000円 、 間接経費:1470000円 )

    本年度は期初に立てた目標に従い、大別して以下の二点を実施した。
    (1) HiFIリードからのde bruijnグラフ構築アルゴリズムの開発: de bruijnグラフを元にしたcontigアセンブルグラフ構築において、HiFiリードへの適応を試みた。HiFiリードにも頻度は低いもののエラーが存在することから、エラーフリーな長いk-merを取ることが困難となり、HiFiリード中のエラーへの対処方法を検討した。その結果、HiFIリード中のエラーの大部分は一定回数以上出現するホモポリマーや2文字の繰り返しからなる配列の繰り返し回数の違いによるものであることが確認できたため、これらの部分を圧縮し、圧縮したリードからk-merを取ることによる解決を行った。この機能をPlatanus-alleeで用いられているde bruijnグラフ構築アルゴリズムに組み込むことで、比較的大きなk-merサイズまで対応ができることを確認した。
    (2) Pore-Cデータの取得、解析:contigグラフをphasing / scaffoldingするために用いるPore-C実データの取得、解析を実施した。公開されデータベースに格納されているシロイヌナズナ、イネ、ヒトなどのモデル生物データに加え、すでにゲノム既知の4倍体植物由来のPore-Cデータを取得し、既知ゲノムへのマッピングを行うことで、Pore-Cデータの基本的な統計情報の確認を実施した。Pore-CはNanoporeシークエンサーを用いてデータ取得を行うためエラー率が高く、ある程度の長さのデータの断片が確保できないとゲノム上のマッピング箇所を一意に決定することが困難となる。これら予備解析を通じて、どの程度の長さのデータが必要かなどの情報を得ることができた。

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  • 核内受容体とリピート病から紐解く環境化学物質による胎児期脳神経系影響の発現基盤

    研究課題/領域番号:23H00521  2023年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    松島 綾美, WONG W・R, 伊藤 武彦

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    配分額:47190000円 ( 直接経費:36300000円 、 間接経費:10890000円 )

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  • 先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム

    研究課題/領域番号:22H04925  2022年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 学術変革領域研究(学術研究支援基盤形成)  学術変革領域研究(学術研究支援基盤形成)

    黒川 顕, 川嶋 実苗, 豊田 敦, 鈴木 穣, 林 哲也, 中村 保一, 森 宙史, 野口 英樹, 浅井 潔, 岩崎 渉, 森下 真一, 笠原 雅弘, 伊藤 武彦, 瀬々 潤, 中谷 明弘, 島村 徹平, 波江野 洋, 熊谷 雄太郎, 高橋 弘喜, 平川 英樹, 浜田 道昭, 山田 拓司

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    配分額:7732140000円 ( 直接経費:5947800000円 、 間接経費:1784340000円 )

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  • がん細胞における可塑的染色体動態制御の病理学的意義

    研究課題/領域番号:22H04996  2022年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(S)  基盤研究(S)

    広田 亨, 伊藤 武彦, サンペトラ オルテア

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    配分額:192530000円 ( 直接経費:148100000円 、 間接経費:44430000円 )

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  • 海底下の「静かな」微生物進化

    研究課題/領域番号:23K22618  2022年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    星野 辰彦, 伊藤 武彦, 梶谷 嶺

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    配分額:17290000円 ( 直接経費:13300000円 、 間接経費:3990000円 )

    本研究では、2006年に下北半島沖において地球深部探査船「ちきゅう」による掘削航海で採取され冷凍保存されている堆積物試料(海底下表層―海底下320m付近)より抽出されたDNAの分析を行なっている。具体的には、16S rRNA遺伝子のアンプリコンシーケンスならびにメタゲノムシーケンスを行い、得られたDNAを解析することで微生物群集形成メカニズムおよび個々の微生物の適応メカニズム解明を目指し解析を進めている。本年度は、R4年度に構築したメタゲノム解析パイプラインを使用し、メタゲノムライブラリからのmetagenome assembled genomes(MAGs)の生成を行なった。その結果、243のHigh Quality (HQ)MAGsおよび1409のMedium Quality (MQ)MAGsを獲得した。そのうち世界中の有機物リッチな堆積物に特異的に存在していることが知られているAtribacterota門JS1綱に属するHQ MAGは25個であった。これらのMAGの系統解析を実施したところ、ゲノムデータベース上に登録されているJS1綱とは異なるクラスターを形成する海底下堆積物に独自に適応した微生物種であることが示唆された。200m以深の堆積物においてはサイズがデータベース上のものと比較して小さいMAGが観察され、海底下の過酷な環境に数十万年を超える時間スケールで閉じ込められた結果、ゲノムサイズの減少が引き起こされたことが示されている。今後さらに異なる深度間から得られたHQ MAGの比較ゲノム解析を進め、海底下環境におけるゲノム進化プロセスをあきらかにする予定である。

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  • de bruijnグラフを用いたロングリード用ゲノムアセンブラの開発

    研究課題/領域番号:22H02598  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    伊藤 武彦

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    配分額:17290000円 ( 直接経費:13300000円 、 間接経費:3990000円 )

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  • de bruijnグラフを用いたロングリード用ゲノムアセンブラの開発

    研究課題/領域番号:23K23861  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    伊藤 武彦

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    配分額:17290000円 ( 直接経費:13300000円 、 間接経費:3990000円 )

    2年目の本年度は期初に立てた予定に基づき、以下の3点を主に実施した。
    (1)Platanus-alleeアセンブラで実装されているアルゴリズムをもとに昨年度開発したde Bruijnグラフアルゴリズムに基づくcontigグラフおよびbranchグラフの構築アルゴリズムに対し、PacBio HiFiリードが適用できるよう改良を施した。HiFiデータはIlluminaデータに近い高い精度を持った、15-20kbのリードである。このデータに対して、de bruijnグラフアルゴリズムを適用する際にはkを大きく取ることが可能となるが、kを大きく取るとメモリ使用量が膨大になる問題が生じる。この問題に対処するためbloom filterを適用することによりメモリ削減を実現した。
    (2)昨年度開発したLongread、Hi-Cデータを用いたcontig, branchグラフのscaffolding, phasing機能の改良を実施した。(1)の開発状況が芳しくないこともあり、期初の方針を少し変更し、(2)のscaffolding, phasing機能部分のみをまずツールとして完成させ、GreenHillという形で公開するとともに論文化を実施した。この際には、(1)で構築したcontig以外にも他アセンブラでshort-read, long-read問わずに構築されたcontigを入力とし、染色体スケールのphasing, scaffoldingツールとしての開発を実施した。
    (3) 昨年度に続き、上記機能開発におけるベンチマークのための実シークエンスデータの取得を実施した。ゲノムサイズ、ヘテロ接合性を考慮し、複数種PacBio(HiFi)、Illumina PE, Hi-Cデータの取得を実施し、ベンチマーク・論文用データとして活用した。

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  • メタゲノム解析のためのk-merベースGWAS手法の開発

    研究課題/領域番号:21K19211  2021年7月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

    伊藤 武彦

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    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

    本研究は、メタゲノム手法に基づいたシークエンスデータの比較解析から、二群の違いを引き起こす要因となるゲノムの相違箇所を直接的に取得する手法の開発を目指すものである。一般的なメタゲノム解析では、シークエンス・アセンブル・ビンニングという工程を経て、環境を構成する菌種ごとのゲノム構築を目指した上で、得られた結果同士の比較を行う。しかし、メタゲノム解析により、構成する菌種のゲノム再構築を実現することは難しく、環境下の一部の菌種ゲノムの再構築に止まることが多い。複数環境下で比較に足る菌種となるとさらにその一部となってしまう。
    そこで本研究ではメタゲノム解析本来の目的に立ち返り、ある二群の環境サンプルから取得したメタゲノムデータを直接的に比較し、二群の違いを引き起こす要因となるゲノムの相違箇所を統計的に抽出し、その差分箇所のみのアセンブルを実施、明らかにするという手法の開発を目指すものである。
    この目的実現のため、本年度は各環境下で得られたシークエンスデータ(short readタイプ)からk-mer部分配列の頻度情報を取得し、群間比較により環境特異的なk-merを抽出するプログラムの開発を実施した。まずプロトタイプとして、メタゲノムではなく通常の二倍体ゲノムを持つ生物種の二個体データを対象とした解析を実施した。また、抽出されたk-merのローカルアセンブルを行うルーチンの開発も合わせて実施し、シークエンスデータを入力として、個体間で差異のある部分のみをアセンブルされた配列として抽出できる一連の流れの実現を達成した。さらに、本研究開発においてテストに必要となる二倍体ゲノムおよびメタゲノムサンプルのシークエンスデータ取得も合わせて実施した。

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  • NGSデータからの相同組換え位置特定アルゴリズムの開発および遺伝情報との関連解析

    研究課題/領域番号:19H03206  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    伊藤 武彦

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    配分額:17420000円 ( 直接経費:13400000円 、 間接経費:4020000円 )

    本研究では、各種真核生物において相同組換えの位置を網羅的に特定し、その結果を基盤とした相同組換えに関する新たな研究展開を図ることを目的としている。本年度は目的を実現するための第一段階として、ゲノム上で相同組換えの位置を塩基レベルで網羅的に特定する新規解析手法の開発及び、ターゲットとなる実データの取得を実施した。
    まず、提案者らが開発したPlatanus-alleeアセンブラをベースとし、Illuminaショートリードによる全ゲノムショットガンデータから、網羅的な組換え位置検出プログラムのプロトタイプ開発を実施した。開発されているアセンブラでは、pair-endリードから抽出された部分文字列(k-mer)をノードとしたgraph構造を解き、リードのpairリンク情報を用いて連鎖を解決することによってハプロタイプごとのゲノム構築アセンブルを実現している。この際、diploidを仮定し、シークエンスカバレッジより、一定頻度よりも低いk-mer, pairリンクはシークエンスエラーに起因するとし、アセンブルには用いていない。この用いていないエラー由来と判定されたデータ中に、頻度は低いものの組換えにより生じたパスが存在すると考えられる。そこで、従来通り一旦頻度の高いパスのみで両アレル由来の並行するグラフを構築後、閾値を下回った頻度のパスを構築したグラフ上にマッピングすることによりクロス構造を同定するアルゴリズムを実装した。開発に当たっては、線虫ゲノムを元にシミュレーションにより作成されたリードに対して、0.5-2.0%程度の組換え頻度で計算機上組換えたデータを加えることにより実施した。
    また、解析に用いるための実データとしてヘテロ接合度が比較的高く、生殖細胞が容易に手に入るイトマキヒトデを一つのターゲットとし、Illumina PE, MPのフルセットのデータを産出した。

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  • 有胎盤哺乳類におけるSRY遺伝子に依存しない新しい性決定メカニズムの解明

    研究課題/領域番号:19H03267  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    黒岩 麻里, 高田 修治, 伊藤 武彦

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    配分額:17420000円 ( 直接経費:13400000円 、 間接経費:4020000円 )

    本研究は、Y染色体と、性決定遺伝子SRYを消失したアマミトゲネズミにおいて、SRY遺伝子に依存しない有胎盤哺乳類の新しい性決定メカニズムを明らかにすることを目的としている。我々は、これまでに本種の全ゲノム配列を用いた情報解析を行い、性差が見られる染色体領域41ヵ所を検出した。本研究では、41ヵ所全ての領域について分子生物学実験によるスクリーニングを行い、実際に雌雄のゲノム間に性差が存在するかを検証する。加えて、性差がみられた領域を、ゲノム編集技術によりマウスで再現させ、表現型解析を行い性決定の機能を確認し、領域中の性決定因子(遺伝子、調節配列、non-coding RNAなどを想定)の分子制御について明らかにする。さらに、得られた性決定因子が、トゲネズミ属全3種中他の2種にも存在するかを比較解析し、新しい性決定メカニズムが獲得された進化過程を明らかにする。現在までにSRYに因らない哺乳類性決定メカニズムの報告例はなく、本研究が世界で初となる。

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  • Hi-C法を応用した細菌叢からの全ゲノム構築を可能にするメタゲノム解析手法の開発

    研究課題/領域番号:18K19286  2018年6月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)  挑戦的研究(萌芽)

    伊藤 武彦

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    配分額:6240000円 ( 直接経費:4800000円 、 間接経費:1440000円 )

    本研究は、染色体高次構造を明らかにする目的で開発されているHi-C法を、メタゲノム解析に応用し、アセンブル後のビンニングに活用することを目的として実施された。メタゲノムアセンブラにてアセンブルされた配列(Scaffold)に対して、Hi-C法由来のデータをマップし、各Scaffold配列をノード、Hi-Cデータによるリンクをエッジとしたグラフを作成し、Infomap法による段階的な分割を行うことで、既存手法を上回るビンニング精度を持ったツールの開発に成功した。また、本ツールを新規に取得したウシ・ルーメンのメタゲノムデータに適用し、その実用性を確かめた。

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  • シロアリ腸内共生微生物の獲得・進化機構の解明

    研究課題/領域番号:16H04840  2016年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    本郷 裕一, 山田 明徳, 伊藤 武彦, 猪飼 桂, 守川 貴裕, 髙橋 雄大

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    配分額:17550000円 ( 直接経費:13500000円 、 間接経費:4050000円 )

    シロアリの餌である木片の消化の大部分は、シロアリと1.5億年以上前に共生を開始した腸内原生生物群集が担っているが、それら原生生物の起源や共生に至った過程は未知である。本研究の主目的は、木質分解性原生生物を進化過程で喪失した「高等シロアリ」の一系統群が比較的最近、新規な木質分解性原生生物を再獲得した可能性の検証である。結果、新規原生生物は多様な高等シロアリに共生しているものの、多数の原生生物細胞が見られるのはやはり一系統群のみであること、同原生生細胞質が木片で充満していること、同原生生物を含む腸画分はセルロース分解活性を有することなど、今後の研究の基盤となる重要な情報を得ることができた。

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  • ハプロタイプを区別する新規ゲノムアセンブラの開発および超多様化ゲノム領域の解析

    研究課題/領域番号:16H04719  2016年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    伊藤 武彦, 豊田 敦, 梶谷 嶺

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    配分額:16510000円 ( 直接経費:12700000円 、 間接経費:3810000円 )

    二倍体ゲノムの新規構築にあたって究極のゴールは、相同染色体を区別した染色体配列を構築することであるが、高ヘテロ接合ゲノムにも適用可能なプログラムは現存しない。そこで我々は、Platanus-alleeと呼ばれる新規アセンブラを開発した。このアセンブラでは、まず相同染色体を別々に構築することで、高ヘテロ接合ゲノムや、局所的に相同染色体間で大きな配列の隔たりを持つ領域(既存研究でしばしば重要性が指摘されている箇所)の構築に成功した。また、ベンチマークテストを通じ、既存手法よりも高精度・高感度で長く構築できることも明らかとなった。

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  • 日本全域を網羅する大腸菌O157の時空間系統ゲノミクスと高リスク系統の探索

    研究課題/領域番号:16H05190  2016年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    林 哲也, 大西 真, 秋庭 正人, 伊藤 武彦, 小椋 義俊, 伊豫田 淳, 楠本 正博

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    配分額:17680000円 ( 直接経費:13600000円 、 間接経費:4080000円 )

    2005・2010・2015年の各年に国内で分離されたヒト由来O157株をほぼ網羅する2354株と1996年から2017年に19都道府県で分離されたウシ由来株271株のドラフト配列を取得し、O157のコアゲノム領域に存在する全SNPを同定した。これを用いて、高精度系統解析を行った結果、我が国における優勢亜系統の存在とそのターンオーバーを確認した。また、Stx2ファージの新規サブタイピング法を開発し、各亜系統でのサブタイプの違いとサブタイプの変化を明らかにした。現在、臨床情報とゲノム情報の統合等を行い、高リスククローンの同定と動態解明を進めている。

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  • 遺伝子構造解析に適した新規RNA-seq手法の開発およびアセンブル手法の開発

    研究課題/領域番号:16K14641  2016年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究  挑戦的萌芽研究

    伊藤 武彦

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    配分額:3770000円 ( 直接経費:2900000円 、 間接経費:870000円 )

    本研究では、実験/情報解析双方を用いた新規RNA-seq解析法を開発した。前者では、cDNAの5'を固定後Exo3処理を行うことで、5'は同一かつ3'は様々な配列を持つcDNAを取得し、これらをIlluminaにてシークエンスすることで5'配列をタグとして利用する実験手法を開発した。しかし、インサートが1000bp前後のライブラリ構築に失敗した。後者では前者の実験データを対象にしたアセンブルプログラムを開発することができた。初期の目的は達成できなかったが、本手法は同一cDNAの5'側3'側contigを同時に取得が可能なため、従来手法と組み合わせることで、効果的な遺伝子構造取得が可能になる。

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  • 先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム

    研究課題/領域番号:16H06279  2016年 - 2021年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)『学術研究支援基盤形成』  新学術領域研究(研究領域提案型)『学術研究支援基盤形成』

    小原 雄治, 加藤 和人, 川嶋 実苗, 豊田 敦, 鈴木 穣, 三井 純, 林 哲也, 時野 隆至, 黒川 顕, 中村 保一, 野口 英樹, 高木 利久, 岩崎 渉, 森下 真一, 浅井 潔, 笠原 雅弘, 伊藤 武彦, 山田 拓司, 小椋 義俊, 久原 哲, 高橋 弘喜, 瀬々 潤, 榊原 康文

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    配分額:7698340000円 ( 直接経費:5921800000円 、 間接経費:1776540000円 )

    ①総括支援活動では、応募の機会増加の要望に応えるため今年度から年2回の公募とした。その結果、合計466の応募課題があり、207課題(44%)を採択した。コロナ禍の影響の中、昨年度より応募数は100件近く増加したが、支援内容の精査や支援経費の限度額設定等により、40%超の採択率を維持した。審査委員はすべてプラットフォーム外の専門家とし、評価が同程度の場合は若手、女性、少額科研費からの課題、初めての応募課題を優先した。支援課題は科研費生物系のほぼすべての分野に渡っており、支援の成果を含む論文として2020年度に161報が発表された。この中には「単核貪食細胞系の分化における遺伝子発現制御機構の包括的解明」(Nature Immunol.)、「キンギョの変異体の表現型多様性を作り上げる分子機構の理解」(Current Biol.)、「植物二次代謝経路のゲノム進化に学ぶ生合成デザイン」(Nature Comm.)など広い分野でのレベルの高い成果が含まれている。拡大班会議や情報解析講習会はオンサイト開催が必要なためにコロナ禍の中で見送ったが、WEB開催としたヒトゲノム研究倫理を考える会は5回開催し、各回約500名が参加した。
    ②大規模配列解析拠点ネットワーク支援活動においては、最先端技術を支援に提供するとともに、染色体レベルの高精度ゲノム配列決定、シングルセル・空間遺伝子発現解析等の支援技術高度化を進めた。
    ③高度情報解析支援ネットワーク活動では、支援から浮かび上がった課題を解決するソフトウェアの開発を進め、実際の課題への適用を進めた。2020年度には、超高速相同性検索ソフトウェアPZLASTの開発、Hi-Cデータを使ったゲノムアセンブリソフトウエア、ロングリードシミュレータPBSIM2の開発などを進め、②と合わせて24報の論文を発表した。

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  • 染色体高次構造情報の計算機的再構築および染色体構造と表現型の連関解析

    研究課題/領域番号:15H05979  2015年6月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    伊藤 武彦, 昆 彩奈, 吉田 健一

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    配分額:95290000円 ( 直接経費:73300000円 、 間接経費:21990000円 )

    まずオリジナルな解析手法を含めた、4C, Hi-Cなど染色体高次構造解析パイプラインの構築、解析に不可欠な高精度ゲノム配列決定手法の新規開発、ChIP-seqなど各種NGS解析パイプラインの構築を実現した。これらの使用により、酵母からヒト・マウスに至るまで種々の染色体構造解析を実現し、多くの班員と共同研究成果を挙げることに成功した。また骨髄異形成症候群に関する解析では、遺伝子発現調節の異常のメカニズム発見などの成果につながった。一方、開発したパイプラインおよび解析された各種データは、構築した染色体OSプラットフォーム上に様々な公開データとともに格納され、結果を比較閲覧できる体制を整えた。

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  • 染色体オーケストレーションシステム

    研究課題/領域番号:15H05970  2015年6月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    白髭 克彦, 伊藤 武彦

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    配分額:68380000円 ( 直接経費:52600000円 、 間接経費:15780000円 )

    本領域では、染色体の3次元構造の再構築と4次元情報の取得を通じて、染色体機能の調和の仕組み(染色体オーケストレーションシステム:染色体OS)を理解することを目指した。本領域で得られた知見は染色体OS情報プラットフォームに集約、データベース化され、一般に公開しているが、エピゲノム、染色体分野のみならず創薬、臨床等、我が国の生命科学全般のさらなる発展に資することが期待できる。また、本分野で生化学的な取り組みにより構築されたモデル染色体も、現在のゲノム学一辺倒の染色体分野に一石を投じ、染色体構造の制御という難問を掘り下げ、生化学的に迫ることが可能な基盤を築いた。また、人材育成と情報発信も十分行った。

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  • 深海酵母Cryptococcus liquefaciens N6株の銅耐性機構

    研究課題/領域番号:15K14434  2015年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究  挑戦的萌芽研究

    岩崎 博史, 伊藤 武彦, パリハッティマルダン

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    Cryptococcus liquefaciens N6株は、高い銅イオンに耐性を示すユニークな酵母である。本株の銅イオン耐性の分子機構を明らかにする目的で、C. liquefaciensの分子生物学手法の確立を目指した。まず、5-FOAを選択マーカーとして、ura5変異株を分離した。これを用いて電気穿孔法による遺伝子導入の条件を確立した。次にNAT耐性遺伝子をマーカーとして2回交差によるURA5座の遺伝子破壊を試みた。その結果、NAT耐性形質転換体はすべて異所組み込みによるものであることが判明した。このことからC. liquefaciensの栄養増殖期は相同組換え能が極めて低いと考えられた。

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  • 「個」のゲノム科学を実現するための統合的技術基盤の開発研究

    研究課題/領域番号:25250024  2013年10月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(A)  基盤研究(A)

    藤山 秋佐夫, 伊藤 武彦, 豊田 敦, 野口 英樹, 福多 賢太郎, 辰本 将司, 郷 康広, 石田 貴文, 黒木 陽子

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    配分額:44070000円 ( 直接経費:33900000円 、 間接経費:10170000円 )

    この研究は、一つ一つの細胞や個体を対象としたゲノム研究を可能にするために必要な技術の開発を目標に、トップクラスのゲノムデータ生産能力と情報解析能力を備えた日本を代表する研究組織が実施する計画として立案、実行しました。チンパンジーの親仔トリオを対象とした研究から1世代経過時に仔のゲノムに生じる構造変異の種類と頻度を実測できたことと、ニホンザルのゲノム特性についての新たな知見を得ることができたことが本研究の成果です。

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  • ヘテロ接合性を考慮した次世代シークエンサ用ゲノムアセンブラ/遺伝子予測手法の開発

    研究課題/領域番号:24310142  2012年4月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    伊藤 武彦, 野口 英樹, 丸山 治彦

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    配分額:20930000円 ( 直接経費:16100000円 、 間接経費:4830000円 )

    高ヘテロ接合性を持つ二倍体ゲノムのアセンブルはde bruijnグラフが複雑化するため極めて困難な課題であるが、非モデル生物ゲノムの配列決定への要求は極めて高い。そこで、contig作成時、scaffold作成時の双方でヘテロ接合性に起因したグラフ構造の単純化を図る事によりこの問題をクリアした新規Platanusアセンブラを開発した。
    Platanusアセンブラはシミュレーションデータ、実高ヘテロ接合性サンプルであるベネズエラ糞線虫データ双方に対して、既存アセンブラと比べて高い精度で長く繋がった結果を得る事に成功した。

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  • polymicrobial diseaseのメタゲノム解析とその臨床応用

    研究課題/領域番号:23310144  2011年4月 - 2014年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    林 哲也, 三澤 尚明, 大岡 唯祐, 後藤 恭宏, 伊藤 武彦, 谷口 喬子, 山崎 渉

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    配分額:20410000円 ( 直接経費:15700000円 、 間接経費:4710000円 )

    ウシ趾乳頭腫症は難培養菌を含む複数の細菌による感染症であり、新しい疾患概念であるpolymicrobial diseaseの1つである。本研究では、メタゲノム解析用のDNA抽出法やアッセンブラーの開発とこれらを用いた本症病変のメタゲノム解析により参照メタゲノム配列の取得に成功し、主要起因菌群のゲノムが再構成できる見通しとなった。唯一培養可能なTreponema phagedenisについては、本症由来株とヒト由来標準株の完全配列、5株の本症由来株の高精度概要配列を取得し、IS・MITEの爆発的な増加、ファージ獲得、IS・MITEによるゲノム再編成等を介した本菌の進化・多様化過程を明らかにした。

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  • ゲノムアダプテーションのシステム的理解

    研究課題/領域番号:22125001  2010年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    篠原 彰, 石井 俊輔, 井澤 毅, 渡邉 日出海, 石井 浩二郎, 岩崎 博史, 岡田 由紀, 白髭 克彦, 伊藤 武彦

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    配分額:294060000円 ( 直接経費:226200000円 、 間接経費:67860000円 )

    減数分裂では組換えにより、父親、母親由来のゲノム情報の混ぜ合せが起こるだけでなく、”新規のゲノム変動”が配偶子に生じ、それが次世代の表現型に影響を与えること(ゲノムアダプテーション)が近年知られつつある。このようなゲノムアダプテーションを介して、ゲノムの多様性が生物集団の中に生じ、長期的には新しいゲノムを生み出す言動力になっていると考えられている。本新学術領域はゲノムアダプテーションの分子レベルでの仕組みを明らかにすること、様々な生物で見られる特異的ゲノムアダプテーション現象を解析する、ゲノムアダプテーションを解析するツールを開発すること、を目的としていた。平成22年度に開始した本領域研究は26年度が最終年度にあたる。本新学術領域の研究の進展を図ると共に、研究成果をまとめることが大切になる。特に、異分野の研究者が十分な連携の元で研究を推進した成果をまとめため、総括班が非常に重要な役割を担っている。過去5年間のまとめは、26年度末に行った。さらに新学術のまとめを行うため、評価のための資料を作成し、ヒアリウングを受け、A-の評価を得た。また、最終国際シンポジウムとして、平成28年3月1日から3日まで、淡路島夢舞台国際会議場で、新しくできた新学術領域“染色体OS”(代表、東大白髭克彦)と合同で開催した。外国人招待講演者に加え、若手の10名の発表を行った。

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  • ゲノム科学の総合的推進に向けた大規模ゲノム情報生産・高度情報解析支援

    研究課題/領域番号:221S0002  2010年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    小原 雄治, 加藤 和人, 豊田 敦, 黒木 陽子, 菅野 純夫, 鈴木 穣, 林 哲也, 山本 健, 辻 省次, 井ノ上 逸朗, 黒川 顕, 森下 真一, 中村 保一, 田畑 哲之, 久原 哲, 岩崎 渉, 瀬々 潤, 高橋 弘喜, 浅井 潔, 笠原 雅弘, 榊原 康文, 矢田 哲士, 山縣 然太朗, 武藤 香織, 位田 隆一, 増井 徹, 栗山 真理子, 高木 利久, 藤山 秋佐夫, 服部 正平, 小椋 義俊, 徳永 勝士, 桑野 良三, 大橋 順, 伊藤 武彦, 平川 英樹, 野口 英樹, 松岡 聡, 小笠原 直毅, 中村 建介, 浜田 道昭, 金谷 重彦, 安西 祐一郎, 岡田 清孝, 榊 佳之, 高久 史麿, 豊島 久真男, 中村 桂子, 堀田 凱樹, 米澤 明憲, 吉川 寛, 吉田 光昭, 猪子 英俊, 戸田 達史, 稲澤 譲治, 五條掘 孝, 漆原 秀子, 武田 洋幸, 城石 俊彦, 伊藤 隆司, 佐藤 矩行, 松田 秀雄, 五斗 進, 津田 雅孝, 桑野 良三, 徳永 勝士, 小笠原 直毅

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    国際的にも解析技術が予想以上の速度で進展した中、拠点集約により情報解析を含めた最先端の技術支援を進めることができた。毎年60-90件、総数465件の公募選定課題を支援し、シーラカンスゲノム解読など363報の論文成果が得られた。支援課題は科研費のすべての種目、生物系のほぼすべての分科に及び、この活動が生命科学の基盤として必須であることを示した。また、困難なゲノム解読の切り札ともなったゲノムアッセンブルソフトウェアPlatanusの独自開発に成功したことなど、支援と解析技術の高度化の好循環が進んだ。

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  • 受精卵のゲノムアダプテーションの理解

    研究課題/領域番号:22125007  2010年4月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    岡田 由紀, 白髭 克彦, 伊藤 武彦, 牧野 吉倫, 朴 聖俊, 青島 圭佑, 羽田 政司

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    配分額:77870000円 ( 直接経費:59900000円 、 間接経費:17970000円 )

    マウス受精卵を対象とした少数細胞ChIP-seq法の確立と、それを用いた受精直後1細胞期の(エピ)ゲノムリプログラミングの遺伝子レベルでの解明を試みた。前者はChIP後のライブラリ作製の過程で線形増幅に工夫を加えることで、上位15%リードの再現性が向上したが、目標とする方法の開発には至らなかった。一方で内因性ヒストン修飾を消去する変異体を用いて、雄ゲノムリプログラミングと初期胚発生におけるヒストンメチル化の重要性を検討した。その結果、雄ゲノム特異的なH3K4モノメチル化が、1細胞期における雄ゲノムからの転写活性化と初期胚発生に重要であることを明らかにした。

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  • ヒト染色体動態の全体像解明に向けた染色体情報システムの構築

    研究課題/領域番号:22221009  2010年4月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(S)  基盤研究(S)

    白髭 克彦, 伊藤 武彦, 広田 亨, 須谷 尚史

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    配分額:224510000円 ( 直接経費:172700000円 、 間接経費:51810000円 )

    ヒト染色体について、その動態を解析するための技術と情報基盤を開発した。また、SMCタンパク、ヒストン修飾、RNAポリメラーゼを中心にChIP-seq法を用いその細胞周期、老化、分化異常においての動態を明らかにした。主たる業績としては1)非ヒストンタンパクのアセチル化による制御機構を解明した、2) 染色体高次構造と転写の伸長反応を連携させる因子としてコヒーシンを同定した、3)コンデンシンがR-loopの解消を介して、染色体分配にとって有害な染色体構造を除去するメカニズムの発見、4) 染色体動態解析パイプラインの構築が挙げられる。

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  • 染色体動態解析およびゲノム比較進化解析のための情報処理技術の確立

    研究課題/領域番号:22125008  2010年4月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)  新学術領域研究(研究領域提案型)

    伊藤 武彦, 白髭 克彦

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    配分額:146250000円 ( 直接経費:112500000円 、 間接経費:33750000円 )

    主にIlluminaシークエンサのデータを入力としたChIP-seq解析アルゴリズム、ゲノムアセンブル解析アルゴリズム、点/構造変異解析アルゴリズムを新規に開発、改良を実施し、個別のプログラムとしてまとめ、論文などを通じて公開を図った。
    またこれらのアルゴリズムを用いて、新学術他班員などとの共同研究により、出芽酵母、分裂酵母、ヒト、マウス、病原性バクテリアなど種々の生物種のデータについて各種タンパク質局在プロファイルの解析、新規ゲノム配列決定、SNP検出、ゲノム構造変異解析を実施した。

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  • 新型シークエンサーを用いたCHIP-seq解析のための情報解析基盤の研究開発

    研究課題/領域番号:21687001  2009年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(A)  若手研究(A)

    伊藤 武彦

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    配分額:27430000円 ( 直接経費:21100000円 、 間接経費:6330000円 )

    Solexa/SOLiDなどの次世代新型シークエンサーとクロマチン免疫沈降法(ChIP)を組み合わせた免疫沈降シークエンシング(ChIP-Seq)解析において、実験により得られたタグ配列情報と、対象とするゲノム情報とを組み合わせることにより、網羅的かつ定量的なタンパク質等結合情報を抽出するためのChIP-Seqに特化した情報解析プロトコルを導出することに成功した。

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  • ゲノム学的手法による染色体構築原理の解明

    研究課題/領域番号:18101007  2006年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(S)  基盤研究(S)

    白髭 克彦, 広田 亨, 須谷 尚史, 伊藤 武彦

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    配分額:103480000円 ( 直接経費:79600000円 、 間接経費:23880000円 )

    出芽酵母、分裂酵母を用いた解析により、基本的な染色体情報解析システムのパイプラインは構築され、染色体の基本的な構造、染色体機能の制御、そしてその連携機構についていくつもの新しい発見があった。特に、本研究が契機となりひと染色体構造の解析技術を構築できた意義は大きい。興味深い発見につながったものとして、1)ヒトに於いて、ChIP-chip解析が可能となったこと、および、2)ヒトコヒーシンのChIP-chip解析から明らかとなったコヒーシンの転写に於ける機能の発見、があげられる。当初、本研究を開始した時点では、ヒト染色体でChIP-chip解析を行うことは、ゲノムの5割を超える繰り返し配列がPCRで増幅する際のバイアスとなるため不可能であった。そこで、この増幅法の検討を重ね、DNAをin vitro transcriptionにより、RNAとして直線的に増幅し、リピート配列によるバイアスを抑制することで、ヒト染色体構造もChIP-chip解析可能な系を構築することが出来た。さらに、この技術を用いて、コヒーシンについて、効率の良い染色体免疫沈降が可能な抗体を取得し、ヒト染色体上における局在解析を行った。その結果、染色体分配に必須の役割を持つコヒーシンがヒトではその機能とは独立にインシュレーターとして転写制御に機能していることが明らかとなった。

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