2020 Fiscal Year Annual Research Report
In-vitro evolution of endosymbiosis between an alga and a protozoan
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17KT0111
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
中島 敏幸 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (70314945)
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| Project Period (FY) |
2017-07-18 – 2021-03-31
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| Keywords | 細胞内共生 / 実験進化 / 生態系 / クロレラ / テトラヒメナ / 大腸菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１３年間培養した３種（藻類、細菌、繊毛虫）で構成されるフラスコ実験生態系（CETマイクロコズム）内で進化しつつある藻類と繊毛虫の細胞内共生系の栄養交換の進化を解析した。特に、繊毛虫が藻類との細胞内共生により、資源利用をどう変化させたかに着目し、その変化を解明することを目的とした。具体的には、（１）繊毛虫分離株単独培養における増殖に必要な資源、及び二者共培養系における外部資源の特定、（２）藻類分離株と繊毛虫分離株の共培養系に定期的に外部資源を添加する実験系を作成し、培養系において宿主の延命効果がCETマイクロコズムの培養経過とともに向上すると仮説を立て、それらを検証をした。
具体的には、以下の解析を行った。（１）培養7年目に分離した繊毛虫分離株が単独で増殖できる資源（アミノ酸、ビタミン、ヌクレオシド、グルコース）を特定するために、様々な組み合わせで無機塩培地に資源を添加し、繊毛虫の培養を行った。（２）藻類祖先株、培養5年目及び１３年目の藻類分離株をそれぞれ繊毛虫分離株と混合（共培養）し両者間で共生が構築された時に、その培養液をアミノ酸４種類（アルギニン、ヒスチジン、メチオニン、トリプトファン）とチアミンを組み合わせて添加した無機塩培地に植え継ぎ、繊毛虫と藻類の個体数変動と細胞内共生をする繊毛虫の動態を調べた。
以上の解析から、CETマイクロコズム培養系では、培養初期では大腸菌の捕食によって生存していた繊毛虫は、細胞内共生の進化によって培養から７年目では藻類からアミノ酸やビタミン、ヌクレオシドや糖を獲得することにより、細菌（外部資源）への依存が減少したことが明らかになった。CETマイクロコズムの培養１３年目では細胞内共生の進化によって内部共生する藻類から供給される資源がさらに増加し、外部資源への依存がより減少した。
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Research Products
(2 results)
