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研究活動

教員の紹介(倉林 敦)

アニマルバイオサイエンス学科

倉林 敦(くらばやし・あつし)
Atsushi Kurabayashi

専門分野/系統分類学(広義の体系学)、分子遺伝学、進化生物学
研究キーワード/進化・多様性、フィールド研究、ゲノム
職位:准教授
学位:博士(理学)(筑波大学)

  • ・筑波大学大学院生物科学研究科博士課程修了
  • ・慶應義塾大学法学部助手
  • ・広島大学大学院理学研究科附属両生類研究施設助手
  • ・同助教
  • ・広島大学両生類研究センター助教
  • ・ノースウェスト大学(南アフリカ)員外教授(2019年まで予定)

研究室紹介
研究室ホームページ

研究テーマ

「動物の自然史(系統分類・種多様性・系統地理など)」、「進化生物学分野の研究(ゲノム進化・形質進化)」、「メタゲノム研究(環境DNA)」を行っています。生物間・集団・個体・分子まで様々な生物階層を研究対象にし、野外調査・分子実験・情報解析の全てを用いた研究を展開します。現在は、以下2つの研究を推進しています。

(1)ヘビからカエルへの遺伝子水平伝播:伝播現象の系統地理とメカニズム

マダガスカルのカエルのゲノムを次世代シークエンスで解析したところ、「ヘビからカエルに遺伝子が水平伝播した」という奇妙な現象を発見しました。現在までに、この水平伝播は世界各地で複数回生じ、特にマダガスカルで発生頻度が高いこと、遺伝子の伝播は吸血性動物や体内寄生虫によって仲介されたことなどが明らかになってきました。今後は、伝播の最終仲介者と思われるウィルスを探索していく予定です。

(2)カエルが生殖行為に用いる糊:化学成分の探索と接着力の進化

アフリカに生息するフクラガエル類は、雄が雌を腕で抱けず、糊状の物質を分泌し、接着することで交尾(抱接)を行うという奇妙な生態を持っています。オミクス解析によって、糊蛋白質とその遺伝子の候補が分かってきました。さらに、「糊」という奇妙な形質がどのような環境・生態学的理由で獲得されたのか、また、その機能進化の分子基盤を解明する研究を行なっています。

研究の応用領域 産官学連携で求めるパートナー
・種の保全
・バイオミメティクス
・生体機能分子の探索
・遺伝子導入ベクターの開発
・国内外の大学
・研究機関
・創薬関連企業
・生物多様性に関わる企業(環境アセス系企業など)
・ペット関連企業
Topics of research

Our laboratory conducts various researches related to natural history and evolutionary biology (phylogeny, taxonomy, species diversity, biogeography, molecular basis of unique evolutionary traits, etc.) and deal with multiple levels of biological organizations from biogeocenosis to biomolecules. Currently we are promoting the following studies.

(1) Horizontal Gene Transfer from Snakes to Frogs: Phylogeny, Biogeography and Tansfer mechanism
From some frog genomes, we found a unique genetic element that was holizontally transferred from snakes. It has become evident that this horizontal transfer events occur many times in various parts of the world especially in Madagascar, and that the transfers were mediated by blood-sucking animals and internal parasites. We are planning to explore the virus, possible final mediator of this gene transfer, using metagenomic procedures.

(2) Frog Glue used in Reproductive Behavor: Search for the Chemical Components and Evolution of the Adhesion Strength
Rain frogs inhabiting Southern and Eastern Africa have a strange behavioral ecology. Because of their very short arms, balloon shape body, and obvious sexual dimorphism (females are much lager than males), the males cannot hug the females. Instead they secret glue-like substance from their skin and bond each other to make a mate-pair. Using multiomics approach, we discovered glue candidate proteins and the corresponding genes. We are trying to elucidate 1) the environmental and ecological reasons why this strange trait was acquired and 2) the molecular basis of evolution of the adhesion strength of this frog glue.

主な業績論文等
  1. Sanchez, E., S.D. Biju, M.M. Islam, M. Hasan, A. Ohler, M. Vences, & A. Kurabayashi: Phylogeny and classification of fejervaryan frogs (Anura: Dicroglossidae). Salamandra in press.
  2. Bletz, M., M. Vences, J. Sabino–Pinto, Y. Taguchi, N. Shimizu, K. Nishikawa & A. Kurabayashi: Cutaneous microbiota of the Japanese giant salamander (Andrias japonicus), a representative of an ancient amphibian clade. Hydrobiologia 795: 153–167 (2017).
  3. Kurabayashi, A. & M. Sumida. Afrobatrachian mitochondrial genomes: genome reorganization, gene rearrangement mechanisms, and evolutionary trends of duplicated and rearranged genes. BMC Genomics 14: 633 (2013).
  4. Kurabayashi, A., M. Matsui, M.B. Daicus, H.–S. Yong, N. Ahmad, A. Sudin, M. Kuramoto, A. Hamidy & M. Sumida: From Antarctica or Asia? New colonization scenario for Australian–New Guinean narrow mouth toads suggested from the findings on a mysterious genus Gastrophrynoides. BMC Evolutionary Biology 11: Article No. 175 (2011).
  5. Kurabayashi, A., M. Sumida, H. Yonekawa, F. Glaw, M. Vences & M. Hasegawa. Phylogeny, recombination, and mechanisms of stepwise mitochondrial genome reorganization in mantellid frogs from Madagascar. Molecular Biology and Evolution 25: 874–891 (2008).