2018 Fiscal Year Annual Research Report
Deciphering the mechanism of acquisition and evolution of symbiotic microbes in the termite gut
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16H04840
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
本郷 裕一 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 明徳 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (40378774)
伊藤 武彦 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90501106)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 共生 / 昆虫 / 腸内微生物群集 / セルラーゼ / シロアリ / 原生生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H29年度までに、新規原生生物系統群が多様なシロアリ・ゴキブリ種の腸内に分布するが、多くの宿主種では顕微鏡観察で発見できない程度の数しかおらず、やはりごく一部の系統のみで優占していることを見出した。また、同原生生物細胞が木片を細胞に取り込むこと、同原生生物を持つシロアリ後腸画分がセルラーゼ活性を持つことなども明らかにしてきた。
H30年度は、H29年度で試行錯誤中であった同原生生物の1細胞転写産物解析の条件最適化を進めてきた。問題は、1細胞由来のごく微量のRNAを鋳型として実験するため、そのRNAやcDNAの増幅過程とアセンブルの過程で、増幅バイアスや何らかのアーティファクト（キメラ形成など）が生じてしまうことにあった。最終的に、条件の最適化に成功し、ある程度の再現性のある1細胞転写産物配列の取得を行うことができた。現在、情報解析中である。ただし、ゲノム配列は存在しないため、これらの配列が真に対象の原生生物細胞由来のものであることを証明する必要がある。そこで、まず得られたmRNA配列を標的とするin situ hybridization (ISH)を試みたが、同原生生物の細胞が木片様物質で充満しているために、蛍光シグナルの判別が困難であった。原生生物中に多量に存在するrRNAを標的としたISHには成功したものの、検出感度が低いmRNAでの成功はあまり期待できないため、代替案が必要となった。
そこで、同原生生物細胞膜を壊して核を取り出し、「核からは同配列をPCR増幅可能だが、それ以外の画分（細胞質と周囲の腸液）からは検出できない」ことの確認を試みることにした。現在、核を分離可能な条件最適化を継続している。
さらに、得られた配列が腸内細菌由来ではないことを確認するため、同原生生物細胞を含まない画分のメタゲノム配列を開始し、現在解析中である。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Genome analyses of uncultured TG2/ZB3 bacteria in ‘Margulisbacteria’ specifically attached to ectosymbiotic spirochetes of protists in the termite gut2019
Author(s)
Utami Y.D., Kuwahara H., Igai K., Murakami T., Sugaya K., Morikawa T., Nagura Y., Yuki M., Deevong P., Inoue T., Kihara K., Lo N., Yamada A., Ohkuma M., Hongoh Y.
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Journal Title
The ISME Journal
Volume: 13
Pages: 455-467
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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