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Revealing the symbiotic mechanisms from useful metabolites of dinoflagellates in corals

Research Project

Project/Area Number 20K05798
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38020:Applied microbiology-related
Research InstitutionOkinawa Institute of Science and Technology Graduate University

Principal Investigator

Shoguchi Eiichi  沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, グループリーダー (90378563)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 濱田 麻友子  岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (40378584)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords海洋生態系 / ゲノム / サンゴ白化現象 / 褐虫藻 / アルファプロテオバクテリア / 高温耐性 / 紫外線吸収物質 / 抗酸化作用 / コバラミン / パルビバクラム科 / マイコスポリン様アミノ酸 / 遺伝子群の水平伝播 / サンゴの白化 / ビタミン / 二次代謝産物 / 共生クロレラ / 共生バクテリア / 遺伝子の水平伝播 / 高温耐性褐虫藻のゲノム / 遺伝子クラスター / 光エネルギー / バクテリア / 共生 / 渦鞭毛藻 / クロレラ / 光酵素 / 紫外線防御物質
Outline of Research at the Start

サンゴに共生する藻類は、世界的規模で起こっているサンゴ白化現象等の海洋環境問題に直接関係する重要な生き物です。しかしながら、サンゴ共生藻の遺伝子機能を解析する技術は確立していません。本研究では、高温や強光のストレスに耐性のある藻類の酵素遺伝子や分子の機能を解析する技術を開発し、生物間インターラクションに重要な藻類の分子の同定を目指します。

Outline of Final Research Achievements

Coral symbiotic algae are diverse and more than 100 species may be included. In this study, the genome of a bleaching-resistant algae isolated from corals in Okinawa has been decoded. Interestingly, the genome of this bleaching-resistant alga contains a mycosporine-like amino acid synthesis gene cluster, which has been involved in UV absorption and antioxidant properties. Genome analysis also revealed that the main bacteria co-occurring with symbiotic algae when cultured in antibiotic-containing media are alpha-proteobacteria.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

サンゴと褐虫藻の共生関係が崩壊しておこるサンゴ白化現象により、世界中のサンゴが死んでしまっている。白化耐性褐虫藻のゲノムや褐虫藻に共在するバクテリアのゲノムの研究は、サンゴの減少を食い止めるための対策立案へとつながる可能性があるため、重要であると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Functional analyses of bacterial genomes found in Symbiodiniaceae genome assemblies2024

    • Author(s)
      Shoguchi Eiichi、Kawachi Masanobu、Shinzato Chuya、Beedessee Girish
    • Journal Title

      Environmental Microbiology Reports

      Volume: 16 Issue: 2

    • DOI

      10.1111/1758-2229.13238

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Gene clusters for biosynthesis of mycosporine‐like amino acids in dinoflagellate nuclear genomes: Possible recent horizontal gene transfer between species of Symbiodiniaceae (Dinophyceae)2022

    • Author(s)
      Shoguchi Eiichi
    • Journal Title

      Journal of Phycology

      Volume: 58 Issue: 1 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1111/jpy.13219

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A New Dinoflagellate Genome Illuminates a Conserved Gene Cluster Involved in Sunscreen Biosynthesis2021

    • Author(s)
      Shoguchi Eiichi、Beedessee Girish、Hisata Kanako、Tada Ipputa、Narisoko Haruhi、Satoh Noriyuki、Kawachi Masanobu、Shinzato Chuya
    • Journal Title

      Genome Biology and Evolution

      Volume: 13 Issue: 2

    • DOI

      10.1093/gbe/evaa235

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 沖縄に生息するサンゴとシャコガイから単理された褐虫藻2種のゲノムに存在する超保存配列は遺伝子クラスターの水平伝播により生じた?2023

    • Author(s)
      將口栄一
    • Organizer
      三学会合同熊本大会(日本動物学会九州支部)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] サンゴ共生渦鞭毛藻間におけるUV吸収物質生合成遺伝子群の水平伝播2022

    • Author(s)
      將口栄一
    • Organizer
      2022年度三学会合同佐賀大会(日本動物学会九州支部)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 褐虫藻種間における遺伝子水平伝播の可能性2022

    • Author(s)
      將口栄一
    • Organizer
      日本サンゴ礁学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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