2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K16208
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
猪飼 桂 東京工業大学, 生命理工学院, 研究員 (60806438)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 原生生物 / 種分化 / 種多様性 / 多種共存 / シロアリ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シロアリ腸内には、木質を主要な資源とする複数種の原生生物(単細胞真核生物)が高密度かつ安定的に共存する。本課題はこれら難培養性であるシロアリ腸内原生生物の多種共存機構の解明を目指す。令和2年度は、1)ヤマトシロアリ(Reticulitermes speratus)腸内オキシモナス目原生生物における種の推定を目的としたコンピューターシミュレーション解析、2) ヤマトシロアリ、同属のR. flavipes、オオシロアリ(Hodotermopsis)の3種の腸内オキシモナス目を対象とした18S rRNA遺伝子網羅解析、を行なった。
シロアリ腸内原生生物は、有性生殖を行わず無性的に分裂増殖を行うと考えられる。そこで、細菌に代表される無性生物の種分化モデル(エコタイプ仮説)を同オキシモナス目原生生物群集に適応し、種＝エコタイプの推定を試みた。前年度に取得した同オキシモナス目群集の高解像度18S rRNA遺伝子配列および分子系統解析データを用いた。結果、同原生生物群集には非常に強い自然選択の力が作用していること、また同群集は遺伝子距離1%程度の微細な遺伝子クラスター(microdiverse cluster)から構成され、それら遺伝子クラスターがエコタイプに相当することが高い尤度をもって推定された。2)は、オキシモナス目原生生物群集の種分化過程の推定を目的とする。Reticulitermes属の共通祖先はオオシロアリから水平伝播により腸内原生生物群集を獲得されたことが先行研究から予想されるが、オキシモナス目原生生物は、ヤマトシロアリおよびR. flavipesそれぞれの腸内において独立に種分化してきた可能性が示唆された。しかし解析対象が不十分であり、今後、他のシロアリ腸内オキシモナス目の遺伝子データを追加し、検証することが必須である。
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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
本年度は、当初の予定を一部変更したものの、サンプリング以外については、ほぼ予定通りに研究がすすんだ。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヤマトシロアリ腸内オキシモナス目原生生物群集においてエコタイプと推定されたもののなかで、とくに近縁なエコタイプを複数選択する。選択したエコタイプに相当するオキシモナス目原生生物を対象に1細胞転写産物解析を行い、木質分解をはじめとする機能遺伝子の発現遺伝子のレパートリーおよび発現量についてエコタイプ(種)間比較を行う。サンプル入手が可能な状況になった場合、ヤマトシロアリに近縁なReticulitermes属シロアリ1種もしくは2種の腸内オキシモナス目原生生物群集の18S rRNA遺伝子網羅解析および分子系統解析を実施し、前年度までの結果と統合し同原生生物の種分化過程の推定を目指す。
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| Causes of Carryover |
シロアリサンプルの追加を予定したが、COVID-19の影響もあり国内外のサンプル採取が難しく、旅費、実験に関わる試薬・消耗品費が計画より大幅に少なくなった。また、参加予定していた国内外の学会が中止もしくはオンライン開催となったため、旅費が使用されなかった。令和3年度においてもサンプリングや学会参加も困難な場合は研究計画を変更し、予定予算を実験および解析のための消耗品もしくは機器に使用する。
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