Comprehensive omics analysis and genome editing for early stage of secondary endosymbiosis
| Project/Area Number |
19J15617
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Nagahama Institute of Bio-Science and Technology |
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Principal Investigator |
嶺井 隆平 長浜バイオ大学, バイオサイエンス研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 藻類 / 細胞内共生 / クロレラ / ミドリゾウリムシ / 次世代シーケンサー / ゲノム / トランスクリプトーム / 植物化現象 / 共生クロレラ / 次世代シーケンサー(NGS) |
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| Outline of Research at the Start |
植物化現象は、生態的・経済的に重要な珪藻・渦鞭毛藻、ワカメ・コンブなどの褐藻、ユーグレナ藻などを含む、多種多様な光合成真核生物を生み出してきた進化の重要な原動力である。植物化現象のきっかけは宿主の生物と藻類の細胞内共生であるが、本研究では、植物化現象の初期段階であるとされる、ミドリゾウリムシとクロレラの細胞内共生系に対して、次世代シーケンサーから得られる大量のDNA情報の網羅解析とゲノム編集技術を応用することにより、植物化現象のきっかけとなった細胞内共生の遺伝子レベルでのメカニズムの解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生態的・経済的に重要な多種多様な藻類を生み出してきた進化の原動力は植物化現象である。本研究は、植物化現象のきっかけとなった、原生生物と藻類の細胞内共生（二次共生）の初期ステージにおける遺伝子レベルでのメカニズム解明を目的とする。
本年度は、昨年度において共生藻Chlorella variabilisのゲノムとトランスクリプトームを合わせた解析から示唆された、植物化現象のきっかけとなった細胞内共生に関与する各遺伝子について、RNA-seqを用いたトランスクリプトーム解析などから、より詳細な機能についての解析を実施した。本研究では、実験室環境下において非共生状態で、つまり宿主と共生体それぞれ単独での培養方法が確立されており、宿主と共生体の共生関係についての多くは生理学的な知見であるが先行研究が豊富な、宿主ミドリゾウリムシParamecium bursariaとその共生体、共生クロレラC. variabilisの共生系をモデルとして採用している。また、昨年度までは共生体側からのアプローチが中心であったが、P. bursariaのトランスクリプトームを取得することにより、宿主側から共生関係にアプローチできることが可能になった。その結果、パスウェイ・ネットワーク単位でP. bursariaからC. variabilisへの窒素源の供給・同化、C. variabilisのクロロフィルおよびアンテナ色素タンパク質複合体の合成促進、炭素固定の亢進、そしてC. variabilisからP. bursariaへのマルトースの大量供給へといたるメカニズムが明らかになってきた。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
