Activity, function and importance of endobiotic bacteria in deep-sea benthic foraminiferal ecology
| Project/Area Number |
22KF0423
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| Project/Area Number (Other) |
21F20770 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 17050:Biogeosciences-related
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
野牧 秀隆 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 主任研究員 (90435834)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SALONEN IINES 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥936,380 (Direct Cost: ¥936,380)
Fiscal Year 2022: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 単細胞真核生物 / 共生 / 遺伝子発現解析 / マイクロバイオーム / 底生有孔虫 / シングルセルゲノミクス |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、海底での生物地球化学サイクルで有孔虫が特に重要な役割を果たしている、貧酸素海域堆積物の有孔虫細胞内にみられる原核生物や他生物由来の細胞小器官についてを分子系統解析を用いて明らかにするとともに、細胞生物学的手法、電子顕微鏡観察などを用いてその局在、有孔虫細胞との関連性を明らかにする。さらに、研究協力者らとともに有孔虫および共生している原核生物のゲノム解析、遺伝子発現解析を行う。これらの解析を、異なる有孔虫種間、堆積物中の異なる環境から採取した個体間で行って比較することで、周囲の環境に応じて有孔虫がどのような系統、代謝機能を持つ原核生物と共生して適応しているのかを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度に検討した蛍光染色手法を用い、各種有孔虫細胞内で顕著にみられた微生物が、有孔虫細胞内のどこに局在しているのかを確認した。特に、特定の微生物が優先している浅部内在性Bulimina subornata、Bulimina subornataと、葉緑体様配列が特徴的に得られた深部内在性のChilostomella ovoideaについて、それぞれの局在の様子を観察した。Chilostomella ovoideaの葉緑体様細胞小器官については、超薄連続切片による3次元構築も行い、これらの葉緑体が最終房室付近に集中して見られることを確かめた。同時に透過型電子顕微鏡観察も行い、FISHによる観察結果とTEMによる共生微生物、細胞小器官との関連性、整合性を確認した。
さらに、沖縄の研究協力者とともに有孔虫と共生微生物のゲノム解析を行った。有孔虫および共生微生物や葉緑体のゲノム構築を行い、葉緑体のゲノムが非常に縮退しており、機能もかなり限定的であることが確かめられた。さらに、Bulimina subornata、Uvigerina akitaensis、Bolivina spissaなど房室を分割しやすい有孔虫種について細胞部位ごとの比較トランスクリプトーム解析を行うための試料採取、処理を行い、一部のデータについて解析を開始した。
なお、イイネスサロネンは2022年7月から2023年2月まで産育休を取得しており、今年度の実際の研究期間は4か月である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
FISHによる共生微生物観察や有孔虫のゲノム解析、トランスクリプトーム解析について着実に手法を改良し、目標としていたデータが得られつつある。また、TEM観察や連続切片観察による微生物や細胞小器官の可視化も順調に進めることができ、FISHや遺伝子データとの対応を行うことができた。
さらに、細胞内比較トランスクリプトーム解析のデータ解析も開始することができ、産育休はあったものの、十分に当初目標としていた成果を挙げつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
有孔虫、共生微生物、葉緑体のゲノムから得られる代謝情報についてまとめ、有孔虫と共生微生物間の代謝関係について解析する。さらに、細胞部位ごとの遺伝子発現解析を組み合わせることでそれらの代謝が実際に細胞内のどこで起きているのかを明らかにする。形態的な観察や、これら比較遺伝子発現の結果を組み合わせ、周囲の環境に応じて有孔虫がどのような系統、代謝機能を持つ原核生物と共生して適応しているのかを解明する。これらを種間比較することで、有孔虫に広くみられる微生物との共生関係に関する進化的、生態学的知見を得て、論文としてまとめ、投稿する。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
