Establishing single-cell genomics of uncultured protists and elucitation of functions of cellulolytic protists in the termite gut

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02897
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Hongoh Yuichi 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 明徳 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (40378774) ; 瀬川 高弘 山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (90425835)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 微生物生態 / 未培養微生物 / 1細胞ゲノミクス / 共生 / 腸内微生物 / 原生生物

Outline of Final Research Achievements

In this study, we prepared both genomic DNA and RNA of a single, uncultured protist cell in the termite gut. We obtained their sequences using next-generation sequencers and computationally analyzed the data. As a result, we were able to predict the basic metabolic pathways of the protist for the first time. With this methodology, it is expected that functional analysis of uncultured protists based on their genomes will significantly progress.

Free Research Field

微生物生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

環境中には多様な原生生物種が生息し、生態系において重要な役割を担っている。ところが、そうした原生生物の中には難培養性の種も多く、それらの詳細な生理・生態は未知である。本研究課題では、木材の大害虫であるシロアリの腸内に共生して木片消化を担っている未培養原生生物を題材として、ゲノム解析によってその代謝機能を予測する手法を確立した。この成果は、生態系の実態解明と未培養原生生物種の産業利用にも道を開くものである。