Understanding mechanisms of establishment and maintenance of coral holobiont

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17KT0027
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 特設分野
• Research Field: Constructive Systems Biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Shinzato Chuya 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70524726)
• Project Period (FY): 2017-07-18 – 2021-03-31
• Keywords: サンゴ / 褐虫藻 / 共生 / ゲノム

Outline of Final Research Achievements

Corals are a symbiotic combination of reef-building corals and symbiotic algae (zooxanthellae) that survive as if they were a single organism, the holobiont. In this study, we utilized the genome information of corals and zooxanthellae to elucidate the principles of complicated coral "holobiont". By infecting coral larvae with cultured strains of symbiotic algae and conducting comprehensive gene expression analysis, we identified a group of coral genes involved in symbiosis. The functional estimates and evolutionary background of these genes were clarified, suggesting the diversity of symbiotic mechanisms in corals.

Free Research Field

サンゴ礁生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

異なる褐虫藻感染株をサンゴ幼生へ感染させて、サンゴの遺伝子発現変動を網羅的に解析・比較することで、サンゴと褐虫藻の共生に重要な、サンゴの遺伝子群を特定することができた。これらのいくつかは、特定のサンゴ分類群で遺伝子重複により独自に誕生しており、サンゴの多様な共生メカニズムの存在が示唆された。さらにサンゴから単離された褐虫藻株、褐虫藻との共生様式が異なるサンゴの全ゲノム解読を行い、サンゴと褐虫藻の共生メカニズムをゲノム科学的に多方面から解析する研究基盤を構築した。