盗葉緑体性渦鞭毛藻の細胞内共生に必要な宿主・共生体の内的変化と外的環境要因の解明

Research Project

Project/Area Number	18J01089
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Research Field	Evolutionary biology
Research Institution	National Institute of Genetics
Principal Investigator	大沼亮国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 特別研究員(PD)
Project Period (FY)	2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	盗葉緑体 / 渦鞭毛藻 / クリプト藻 / 細胞内共生 / Nusuttodinium
Outline of Annual Research Achievements	令和2年度は、昨年度から継続して、宿主渦鞭毛藻に取り込まれる前と取り込まれた後のトランスクリプトーム変動解析、様々な光強度での培養実験を行った。解析・培養実験の結果、取り込まれたクリプト藻の核が多倍体化すること、明暗の切り替えに対して転写応答がなくなること、強光下での生存にはクリプト藻核の維持が重要であることが明らかとなった。共生藻核の多倍体化と転写制御の喪失は、永続的な共生を確立した他の藻類にも見られる現象であるという共通性を見出した。これらを投稿論文としてまとめ、微生物生態学の国際誌「The ISME Journal」に投稿し、受理および発表に至った。令和2年度は、渦鞭毛藻とクリプト藻の一時的共生系だけではなく、ミドリアメーバ（Mayorella viridis）とクロレラの任意共生系を用いた解析に展開した。既存のミドリアメーバ株には2種のクロレラが混在しており、一方はミドリアメーバが共生藻として使えるクロレラであるが、他方ではミドリアメーバが生育しないことが明らかとなった。ミドリアメーバに共生できるクロレラと、共生できないクロレラのトランスクリプトームの変動解析を行ったところ、共生できるクロレラは、マヨレラに取り込まれた後に、光合成に関連する遺伝子群の発現上昇が見られるが、共生できないクロレラではそのような発現上昇が起こらないことが明らかとなった。
Research Progress Status	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和2年度が最終年度であるため、記入しない。