| Project/Area Number |
22K19209
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 共生 / ピロリ菌 / 無脊椎動物 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、特異な微生物がヒトデの体腔液に共生し、独自の機能を発揮する分子機構を多元的に解明する（体腔液とは人の血液＋リンパ液に相当し、本研究は腸内細菌など既存の共生研究とは全く異なる）。具体的には、マヒトデ共生系（天然）と人為的共生系（異宿主への菌移植）を対象とし、微生物叢・発現遺伝子・代謝物質の3項目を時系列で解析する。本研究は、無脊椎動物や微生物の生存戦略に関する常識を根底から覆し、生態学・生理学等の純粋科学のみならず、水産科学や環境保全学など幅広い応用科学をも変革し、飛躍的に発展させる潜在性を持つ真に挑戦的な研究である。
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| Outline of Final Research Achievements |
We have found that unique bacteria, closely related to H. pylori, are consistently present in the coelomic fluids of starfish, Asterias amurensis. In addition, Patiria pectinifera was also found to harbor specific bacteria in their coelomic fluids. This study aimed to uncover the molecular mechanisms and physiological functions of these microbial symbionts using time-series analyses of the microflora and host and microbial gene expression. During FY2022-2023, we primarily conducted transcriptome analyses under various rearing conditions to explore the physiological functions of these bacteria. The low mortality rates in these experiments allowed for extended sample collection, providing valuable data to assess the stability of the symbiosis system. These findings have been presented at scientific conferences and published in international journals.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の意義は、以下の3つの点に集約される。まず、動物の体液に特異微生物が棲息し、動物が新たな生理機能を発揮することを明らかにすることで、生物学の常識に挑戦する。また、人類に蔓延する病原菌の誕生と進化過程を理解することで、医学や農学など幅広い分野に影響を有する。さらに、沿岸生態系の中枢種への新たな対策を創出し、水産業の持続可能性を支援する。本研究は、海洋性無脊椎動物の免疫機能の起源と進化を探りつつ、人類に蔓延する病原微生物の進化の理解や、海洋資源の持続的利用に大きく貢献する微生物学的研究と位置づけられる。
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