Investigation of mechanisms for stress reparation under cryptobiosis in a unicellular organism

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K16193
• Research Institution: Fukushima National College of Technology
• Principal Investigator: 十亀 陽一郎 福島工業高等専門学校, 化学・バイオ工学科, 助教 (60769850)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 休眠シスト / ストレス応答 / RNA-Seq / NGS / 細胞修復 / 単細胞生物 / 繊毛虫

Outline of Annual Research Achievements

休眠シスト形成は、通常の細胞から細胞構造をつくりかえ、代謝を含む様々な生命としての活性を停止させ、強いストレス耐性を獲得するプロセスである。前年度までに、休眠シストは限りなく静的な生命現象であるにもかかわらず、積極的に細胞の障害を修復していることを明らかにしてきた。本年度は、その休眠シストにおける修復機構も含めた休眠シスト形成過程の「分子機構」に着眼し、次世代シーケンサーを使用したRNA-Seqによる解析をメインに研究を遂行した。通常の栄養細胞と休眠状態のシストからRNAを抽出し、発現が変化する遺伝子群を次世代シーケンサーを用いたRNA-Seq法により解析した。その結果、栄養細胞とシストで発現する多くの遺伝子群を同定することに成功した。それらの遺伝子群を遺伝子オントロジー解析することにより、栄養細胞特異的、シスト特異的に発現する遺伝子群の役割や働きなどを同定した。シストでは、ストレス応答に関与する遺伝子群などの特徴的な発現パターンが確認できた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

基本的に概ね順調に進行している。本年度の成果を含め来年度研究成果の発表を行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

一部の研究成果の成果発表とそれに必要な追加実験を今後速やかに行い、本研究を総仕上げする。

Causes of Carryover

学会発表がオンラインになり、旅費が生じなかったため、残額が生じている。追加実験に必要な備品、消耗品費、成果発表に必要な英文校閲費に利用する予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] ブランデンブルク工科大学(ドイツ)
  • Country Name: GERMANY
  • Counterpart Institution: ブランデンブルク工科大学
• [Journal Article] An elevation transect study of testate amoeba communities up to 4000?m a.s.l. on Mount Kinabalu, Borneo (2022)
  • Author(s): Wanner Manfred、Sogame Yoichiro、Shimizu Miki
  • Journal Title: European Journal of Protistology Volume: 83 Pages: 125868～125868
  • DOI: 10.1016/j.ejop.2022.125868
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Testate amoebae from two low-lying tropical islets of Tuvalu, South Pacific (2021)
  • Author(s): Wanner Manfred、Sogame Yoichiro、Shimizu Miki
  • Journal Title: Pedobiologia Volume: 87-88 Pages: 150732～150732
  • DOI: 10.1016/j.pedobi.2021.150732
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 土壌繊毛虫コルポーダの陸上環境への適応戦略:休眠シスト形成とその環境ストレス耐性 (2021)
  • Author(s): 十亀陽一郎,島野智之,松岡光,有川幹彦,水津太,松岡達臣
  • Journal Title: 原生生物 Volume: 4 Pages: 5-14
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Alteration of gene expression contributing to high salinity tolerance of resting cysts in Colpoda cucullus (2021)
  • Author(s): Yoichiro SOGAME , Ryota SAITO , Ryota KOIZUMI , Tomohiro SUZUKI , Tatsuya SAKAI , Hiroki , YAMANOBE , Taiga SHIMIZU , Akiko ONO , Tetsuya Aoyama , Toshihiko TANAKA , Manfred WANNER , Kozo WATANABE
  • Organizer: 日本比較生理生化学会第43回
• [Presentation] Colpoda cucullus休眠シスト の塩耐性：シストは海を渡るだろうか？ (2021)
  • Author(s): 十亀陽一郎 , 齊藤 瞭汰 , 小泉 亮太 , 鈴木 智大 , 酒井 達弥 , 山野邊 裕樹 , 清水 大雅 , 小野 晶子 , 田中 利彦 , 青山 哲也 , ワーナー マンフレッド , 渡辺 幸三
  • Organizer: 第54回日本原生生物学会大会
• [Presentation] Tolerance of Colpoda cucullus Nag-1 wet resting cysts to extreme pH (pH 1 and 13): Implications of less permeability of the cyst membrane to H+ and OH- (2021)
  • Author(s): Rikiya Nakamura , Yoichiro Sogame , Mikihiko Arikawa , Futoshi Suizu , Tatsuomi Matsuoka
  • Organizer: The 4th Asian Congress of Protistology（ACOP-IV)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] High Salinity Tolerance and Alteration of Gene Expression during Resting Cyst formation of Freshwater Soil Ciliate Colpoda cucullus (2021)
  • Author(s): Yoichiro SOGAME , Ryota SAITO , Ryota KOIZUMI , Tomohiro SUZUKI , Tatsuya SAKAI , Hiroki YAMANOBE , Akiko ONO , Sena KOBAYASHI , Shuntaro HAKOZAKI , Yuta SAITO , Toshihiko TANAKA , Kozo WATANABE
  • Organizer: Water and Environment Technology Conference Online2021
  • Int'l Joint Research