2018 Fiscal Year Annual Research Report
Comprehensive understanding of the role of giant viruses in the aquatic microbial ecosystem
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18H02279
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
緒方 博之 京都大学, 化学研究所, 教授 (70291432)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 天士 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80305490)
長崎 慶三 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (00222175)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 海洋ウイルス / 巨大ウイルス / 生物地理 / 多様性 / ウイルス―宿主相互作用 / 水圏低次生態系 / Tara Oceans |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、最新の環境ゲノム解析法を駆使し、未曾有の調査規模で巨大ウイルスの遺伝基盤・地理分布・宿主範囲に関する知見を獲得する。最終的には、巨大ウイルスが微生物群集動態と物質循環に与える影響を解明し、水圏低次生態系の全体像を明らかにすることが本研究の目的である。
2018年度の成果は以下の３点にまとめられる。①全球規模データであるTara Oceans海洋探査からのオミクスデータを利用し、生物炭素ポンプの効率と関連する巨大ウイルスやRNAウイルスの系統を明らかにした（投稿準備中）。②巨大ウイルスの環境動態を研究する予備調査として、先行研究（基盤C、2014-2016年度）で開発した高度縮退プライマーセット（メガプライマー）を利用し、巨大ウイルス（メガウイルス科）の多様性を、大阪湾・日本海・石垣島マングローブ域・白浜御幸温泉など多様な水圏サンプルを解析した。これにより、1サンプル中に、数百以上のメガウイルス種を含有していることを明らかにし、同時に、メガウイルス科ウイルスが地球規模で拡散している証拠を得た（Viurses 1報、Microbes and Environments 投稿中）。また、巨大ウイルスと赤潮動態との関係を調査するため、高知県浦ノ内湾で分担者の長崎慶三（高知大学）のグループらが採取したサンプルの解析を進めている（2報報告予定）。③ウイルスゲノムの解析として東京理科大武村政春らが分離したメドゥーサウイルスのゲノム解析を進め（J. Virology 1報）、代表者の研究室でも2株のマルセイユウイルスの分離に成功した。ウイルス・宿主同時分取法の開発に関しては、代表者の研究室の博士課程大学院生が、分担者の吉田天士らのグループと共同で、セルソータによるラフィド藻の分取方法の開発に着手した。
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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
おおむね順調に進んでいる。2018年度は、先行研究（基盤C、2014-2016年度）で得られたデータ解析と論文執筆を行うと同時に、浦ノ内湾、インド洋（白鳳丸）における新規サンプル採取を行った。一方、赤潮発生期を狙った短期集中サンプリングは、浦ノ内湾で赤潮が発生しなかったため、2019年度にあらかじめ時期を設定して（つまり、赤潮が発生しなくても）行うこととしている。メガプライマーによるアンプリコン解析は、先進ゲノム支援の援助を受け、九州大学の後藤恭宏博士と共同で進めており、サンプル調整に関して調査が必要であったが、現在は順調に進められている。環境サンプルからのウイルスの新規分離に関しても、研究代表者のグループの修士課程の学生が尽力し、成果をあげつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は、メタゲノム、メタバーコード、新規株分離、セルソータによる宿主・ウイルス同時分取など、様々なアプローチを駆使して、巨大ウイルスの環境における地理分布、宿主との関係性、生態系への機能的寄与を解明することを目的としている。様々なアプローチを利用しているため人員配置が重要になるが、研究分担者の協力を得られていると同時に、研究代表者のグループのスタッフ・多数（6名）の大学院生の絶大なる協力を得て進めている。また、分担者との会議は、京大グループ（吉田天士グループ）に関しては、月に1度程度の研究打ち合わせの開催を継続していく。高知大（長崎慶三グループ）とも、メールなどで緊密な連携を図り、年に数回の研究打ち合わせを行いたいと考えている。2019度は特に、浦ノ内湾からのサンプルの解析に重点を置きたい。また、Tara Oceans海洋探査オミクスデータの解析に関しても、現在、研究室のスタッフと大学院生が協力して2報の論文をまとめているところである。
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| Remarks |
KofamKOALAとMGENESの開発の一部は本研究課題からの支援を受けた。
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