2017 Fiscal Year Annual Research Report
Genome dynamics and species divergence of endosymbiotic spirochetes of termite-gut protists
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16K14797
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
大熊 盛也 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 室長 (10270597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野田 悟子 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (80342830)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 共生 / 微生物 / 進化 / 種分化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内共生スピロヘータ細菌の種分化を検討するため、オオシロアリ腸内の３種のEucomonympha属原生生物、および、Reticulitermes属のシロアリ５種のTeranympha属の原生生物について、１細胞に分離・分取し、全ゲノム増幅後に原生生物と細胞内共生細菌のrRNA遺伝子配列等を決定して分子系統を解析した。各シロアリに１種のみが生息するTeranympha属原生生物では、宿主シロアリおよび細胞内共生細菌の系統関係がそれぞれ有意に一致する３者間の共種分化関係が推定され、Eucomonympha属原生生物の細胞内共生細菌とは異なる種として、Treponema teratonymphaeと暫定の学名を提唱した。一方で、Eucomonympha属原生生物の系統と細胞内共生細菌の系統は必ずしも一致せず、同一シロアリ種の腸内に複数種の原生生物が共存することから、共生細菌の交換が比較的高頻度に生じていると考えられた。
細胞内共生細菌のゲノム動態を解析するため、Eucomonympha属原生生物を１細胞に分離・分取後、４から12の細胞内共生細菌のシングルセルゲノム解析を実施した。ゲノム完全率を算出すると１割強から７割程度までと、共生細菌サンプルによって相当に解読精度が異なり、単純な比較は困難であったが、同一原生生物細胞由来の共生細菌では極めて相同性が高い遺伝子配列が得られた。比較的ゲノム完全率の高い同一原生生物細胞由来のゲノム配列情報を合わせてアセンブルすると、９割程度までのゲノム完全率が得られ、ゲノムの均一性が示唆された。T. teratonymphaeについてもシングルセルゲノム解析を実施して、Eucomonympha属原生生物の細胞内共生細菌と同様に、水素と二酸化炭素からの還元的酢酸生成および窒素固定の機能が推定された。
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| Remarks |
所属機関の広報誌、2018年4月号 6-9ページに研究成果の紹介を掲載
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