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2016 Fiscal Year Research-status Report

サンゴに共生する褐虫藻核ゲノムのエピゲノミクス

Research Project

Project/Area Number 16K07454
Research InstitutionOkinawa Institute of Science and Technology Graduate University

Principal Investigator

將口 栄一  沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, 研究員 (90378563)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords渦鞭毛藻 / エピゲノム / サンゴ / ヒドロキシメチルウラシル / メチルシトシン / 核ゲノム
Outline of Annual Research Achievements

サンゴに共生する種や赤潮の原因となる種を含む渦鞭毛藻類は、海洋環境を考えていく上で非常に重要な真核生物のグループである。しかしながらゲノムサイズが他の真核生物に比べ非常に大きいといったことなどから、ゲノムレベルでの研究は、渦鞭毛藻類の姉妹群であるアピコンプレクサ類(マラリア原虫を含む)などに比べると進んでいない。さらに渦鞭毛藻核は、クロマチン構造が観察されてきていないなど、非常にユニックな染色体構造を持ち、真核生物の中で唯一、ヒドロキシメチルウラシルという特殊なDNA修飾を受けていることが40年前から知られている。それにもかかわらず、ゲノムのどの領域がDNA修飾を受けているのかについてはよく分かっていない。
本年度はゲノムを解読した、サンゴに共生する褐虫藻3種の核ゲノムが温度や紫外線量の変化に対してどのような反応を示しているのかを解析するための実験を行った。各条件下で培養した褐虫藻のゲノムDNAを抽出し、質量分析による解析を行うことにより、DNA修飾の割合が最も大きく変化する条件を探った。その結果、褐虫藻では通常の培養条件下においてゲノムDNA全体の約5%がヒドロキシメチルウラシルへの修飾を受けていることが明らかになった。一方でメチルシトシンへの修飾は約1%であった。これらの結果から、今後もっともDNA修飾率の割合が変化する条件下のDNAを用いて、DNA修飾を受ける領域の詳細を明らかにしていく上での基盤が整ったと考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

3種の褐虫藻を用いた温度や紫外線ストレス下でのDNA修飾の変化を質量分析で調べる実験をすべて終える予定であったが、DNA抽出を行う過程でのミスにより質量分析での解析を平成29年度も続ける必要があるため。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度に予定していたストレス実験とDNA抽出の部分をパートタイムの技術員にサポートしてもらうことにより、29年度は計画通りに進めることが可能であると考えている。またPacBioシーケンサーによりDNA修飾領域を特定する予定であるが、質をあげるために、ナノポアシーケンサー等、さらに最新の技術も用いることができないかを検討していく。

  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Comparative genomics explains the evolutionary success of reef-forming corals2016

    • Author(s)
      Bhattacharya, D., Agrawal, S., Aranda, M., Baumgarten, S., Belcaid, M., Drake, J.L., Erwin, D., Foret, S., Gates, R.D., Gruber, D.F., Kamel, B., Lesser, M.P., Levy, O., Liew, Y.J., MacManes, M., Mass, T., Medina, M., Mehr, S., Meyer, E,, Price, D.C., Putnam, H.M., Qiu, H., Shinzato, C., Shoguchi, E. et al.
    • Journal Title

      Elife

      Volume: 5 Pages: e13288

    • DOI

      10.7554/eLife.13288

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] サンゴAcropora digitiferaに共生する褐虫藻のオルガネラゲノムの多様性2017

    • Author(s)
      將口栄一、善岡祐輝、新里宙也、佐藤矩行
    • Organizer
      日本藻類学会
    • Place of Presentation
      高知大学
    • Year and Date
      2017-03-23 – 2017-03-26
  • [Presentation] Diversification of toxin-related genes in the genome of a symbiotic dinoflagellate, Symbiodinium sp.2016

    • Author(s)
      Eiichi Shoguchi, Girish Beedessee
    • Organizer
      日本生化学会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-27
    • Invited
  • [Presentation] 共生性渦鞭毛藻Symbiodiniumのゲノム進化のパターン2016

    • Author(s)
      將口栄一、新里宙也、多田一風太、久田香奈子、佐藤矩行
    • Organizer
      日本植物学会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-09-16 – 2016-09-18
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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