2017 Fiscal Year Research-status Report
Understanding mechanisms of establishment and maintenance of coral holobiont
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17KT0027
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
新里 宙也 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70524726)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 洋 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 西海区水産研究所, 研究員 (00583147)
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)
安岡 有理 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 (70724954)
鈴木 豪 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 西海区水産研究所, 主任研究員 (30533319)
座安 佑奈 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 (50746691)
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| Project Period (FY) |
2017-07-18 – 2020-03-31
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| Keywords | サンゴ / 褐虫藻 / ゲノム / 共生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一つの生物は様々な生命体が複雑に絡み合って成立しており、あたかも一つの生物のように振る舞う生命体は、まとめて「ホロビオント」という言葉で形容されている。地球上で最も生物多様性豊かな環境の一つであるサンゴ礁は、サンゴ-褐虫藻共生体のホロビオントが生み出した賜である。しかし温暖化などの地球規模の環境変動により、サンゴと褐虫藻の共生関係の崩壊「白化現象」が頻発し、サンゴ礁が危機的な状況にある。サンゴ礁の消滅はサンゴの死のみにとどまらず、そこに生息する多様な生命の消滅も意味する。その一方で、サンゴと褐虫藻の共生メカニズムやその維持機構については、未だ多くが謎のままである。本研究ではサンゴと褐虫藻のゲノム解析や遺伝子機能解析、自然界で実際に起こっているサンゴと褐虫藻の共生を実験的に再現するシステムを結集・融合して、複雑なサンゴ“ホロビオント”構成原理の解明に取り組む。
当該年度には、大規模なバイオインフォマティックス解析を行えるサーバーを導入し、研究環境の充実を行った。そしてこれまでにゲノムシークエンスを行ったミドリイシ属サンゴ15種の全ゲノムをアッセンブルし、そこから遺伝子を予測した。現在これらのミドリイシ属サンゴのゲノム比較解析を行っており、高品質のミドリイシ属サンゴのゲノム情報の整備を進めることで、今後予定している褐虫藻との共生の維持・崩壊に関わる網羅的な遺伝子発現解析や、ミドリイシサンゴと異なる共生様式を持つ、近縁サンゴとのゲノム比較のための準備を進めている。
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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
大規模なバイオインフォマティックス解析を行えるサーバーや、サンプル保存用の冷凍庫を導入し、研究環境を充実することができた。さらにミドリイシ属サンゴ15種の全ゲノムも解読することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
実際に自然界でサンゴと共生しているタイプの褐虫藻株と、それと極めて近縁だが共生しない褐虫藻株を用いて、サンゴのプラヌラ幼生へ人工的に感染させ、自然界で起こっている共生と起こらない共生を実験室で再現する。その状態のサンゴの遺伝子発現解析を次世代シークエンサーにより行い（RNA-Seq）、サンゴと褐虫藻同時に、ゲノムレベルでの遺伝子発現変化を解析する。共生の維持と崩壊が見られる約数週間程度の期間、感染実験を行う予定である。さらに、全ゲノム解読されているミドリイシ属と近縁だが、共生様式が異なるコモンサンゴ属サンゴから、サンゴの一斉産卵時に精子を採集し、全ゲノム解読を開始する。
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| Causes of Carryover |
一年に一度のサンゴの産卵時期を過ぎてからの当該課題のスタートだったので、材料採集に伴う費用が予想よりも少なくなった。次年度は、実験や材料採集をより活発に行うことを計画している。
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