異数化が関与すると推定される“無性時代”酵母の多様性獲得の仕組みの解明
| Project/Area Number |
20K06801
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
高島 昌子 東京農業大学, その他部局等, 特命教授 (20333304)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | Cutaneotrichosporon / C. cavernicola / ハイブリッドゲノム / Trichosporonales目 / 酵母 / 種内多様性 / ドラフトゲノム / 酵母分類 / 微生物多様性 / ゲノム / 生活環 / 種 |
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| Outline of Research at the Start |
酵母の既知種の半数以上は有性生活環が知られていない“無性時代”である。しかし“無性時代”酵母が単にクローンとして細胞分裂を繰り返し、突然変異の蓄積だけで種内や種間の多様性を獲得してきたとは考えにくく、これら以外にも生物学的多様性を獲得して環境への適応を可能にする仕組みがあるのではないかと推定できる。本研究では、この仕組みを菌学的および分子生物学的手法の両方を用いて解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの解析でCutaneotrichosporon cavernicola（Trichosporonales目、担子菌類ハラタケ亜門）菌群の中では、種の同定のマーカー配列として用いられるITS領域の配列が同一であっても、染色体構造が大きく異なる株（HIS471）が存在することがわかった。同様の多様性が他の分類群にもみられるかどうかを確認するため、既に種間ハイブリッドの存在が報告されている子嚢菌酵母 Saccharomyces 属および担子菌酵母Cryptococcus属のゲノム情報を用いて比較解析を行った。その結果、ITS 配列、全ゲノム配列、染色体構造の多様化のバランスが、それぞれの属内で大きく異なっていることを見出したため、論文として発表した。
Cutaneotrichosporon属を含むTrichosporonales目では未だ有性世代の報告はないものの、ゲノム情報から交配型遺伝子座を有することは報告されている。C. cavernicola菌群についても交配は未確認の段階であるが、交配型遺伝子座を調べたところ、供試株5株のうち、染色体構造が異なっていた株HIS471のmating typeが他の4株と異なっていた。本菌群に存在するゲノムサイズの大きい株は両方の型を有していることは、過去に交配もしくは細胞融合によってゲノムの倍加が起こったことを示唆しているため、現在はこれを実験室内で再現することを目指し、各種条件下で菌株を共培養し、交配によって表出すると考えられる細胞形態やゲノムサイズの変化を観察している。
染色体レベルのゲノムデータと株の両方がそろった本菌群は今後種内多様化や種分化研究のモデルになる可能性があると期待している。
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Report
(4 results)
Research Products
(6 results)
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[Presentation] Intrageneric genomic relationship and evolution of non-model Basidiomycota yeasts based on chromosome-level genome assemblies.2023
Author(s)
Yuuki Kobayashi, Ayane Kayamori, Keita Aoki, Yuh Shiwa, Minenosuke Matsutani, Nobuyuki Fujita, Takashi Sugita, Wataru Iwasaki, Moriya Ohkuma, Naoto Tanaka, Masako Takashima.
Organizer
37th International Specialized Symposium on Yeasts (ISSY37)
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Int'l Joint Research
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