| Project/Area Number |
20J11981
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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 45020:Evolutionary biology-related
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| Research Institution | The Graduate University for Advanced Studies |
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Principal Investigator |
頼本 隼汰 総合研究大学院大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 共生 / 昆虫 / アブラムシ / 細菌 |
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| Outline of Research at the Start |
多くの生物は複数の微生物種と共生関係にある。しかし、同一宿主内に複数種の共生生物が存在する「複合共生系」を支える分子機構やその進化起源についてはよくわかっていない。半翅目昆虫アブラムシは共生器官の細胞内に絶対共生細菌ブフネラを保有しており、お互い相手なしでは生きていけないほど密接な共生関係にある。申請者は、ササコナフキツノアブラムシがブフネラに加えて別の細菌とも絶対共生関係を築いていることを発見した。本研究では、この共生系を対象として共生器官のトランスクリプトーム解析、近縁種の細菌叢解析などを行い、複合共生系を支える遺伝的基盤やその進化起源の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
半翅目昆虫アブラムシと細菌ブフネラの共生は、細胞内共生研究のモデルである。これまでのアブラムシにおける共生研究は、アブラムシ／ブフネラの２者間の共生関係を主な対象であった。本研究課題では、ササコナフキツノアブラムシ（ヒラタアブラムシ亜科）と二種の細胞内共生細菌が織りなす複合共生系を支える分子機構およびその進化の解明を目指した。アブラムシ類での複合共生系は報告があるものの非常に稀であり、ヒラタアブラムシ亜科における複合共生系の発見は本研究が世界で初である。最終年度である今年度は、パラフィン切片のヘマトキシリン・エオジン（HE）染色により、宿主の体内における共生器官の位置や特徴を明らかにした。また、透過型電子顕微鏡（TEM）による共生器官の観察により、それぞれの共生細菌が内包されている細胞の違い、共生細菌の膜構造等を明らかにした。細菌叢解析、ゲノム解析などを含むこれまでの研究成果をまとめ、論文執筆を進めた。さらに、共生器官の細胞の分子レベルの違いや、宿主がそれぞれの共生細菌を制御する仕組みを明らかにするため、Single-nucleus RNA-seqの条件検討を進めた。この手法を適用することにより、それぞれの共生細菌が内包されている細胞での発現遺伝子を比較することが可能となり、複雑な共生系を支える分子メカニズムの解明に貢献すると期待される。また、私と受入研究者である重信教授との共著で、Current Opinion in Insect Science誌にアブラムシと共生細菌のゲノム研究に関する総説論文を発表した。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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