2021 Fiscal Year Annual Research Report
比較ゲノムによるサンゴ共生系を生み出すゲノム基盤の解明
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20J21301
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
善岡 祐輝 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1) (20982169)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | サンゴ / 遺伝子 / ゲノム / 比較ゲノム解析 / 共生 / トランスクリプトーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、世代毎に環境中から褐虫藻を獲得する水平伝播型の共生様式を持つサンゴと、親から卵を通じて褐虫藻を受け継ぐ垂直伝播型の共生様式を持つサンゴのゲノムを比較解析することで、サンゴの共生を生み出すゲノム基盤を解明することを目的とする。当該年度は、(1)垂直伝播型の共生様式を持つサンゴのゲノム基盤を明らかにするために、前年度までに整備したゲノムデータを用いて、ミドリイシ科に属するミドリイシ属3種（水平伝播型)、コモンサンゴ属2種(垂直伝播型)、両者より祖先的な系統であるアナサンゴ属1種（水平伝播型）、合計6種のサンゴを用いた比較ゲノム解析、(2)共生に関わる遺伝子を特定するために、ウスエダミドリイシ(ミドリイシ属)が、由来の異なる褐虫藻培養株をそれぞれ取り込んだ際の遺伝子発現の網羅的比較解析を行った。
(1):コモンサンゴ属の共生様式は、ミドリイシ属との分化後に変化したと考えられる。遺伝子重複(特定の遺伝子のコピー数が増える現象)は、生物の進化の原動力の1つとして挙げられるが、コモンサンゴ属で重複が確認された遺伝子の数はミドリイシ属と比べると少ない。一方、コモンサンゴ属でのみ確認される遺伝子数はミドリイシ属より多いことが明らかとなった。また、コモンサンゴ属でのみ確認される遺伝子群には、正の選択圧が働いている遺伝子が複数存在し、これらがコモンサンゴ属の進化に関わっていることが示唆された。
(2):受精後のウスエダミドリイシに、由来の異なる褐虫藻3種をそれぞれ摂取させ、摂取後1~24時間のプラヌラ幼生からRNAを抽出した。RNA情報を網羅的に解読し、全遺伝子発現量をサンプル間で比較解析した。その結果、サンゴ由来の褐虫藻を摂取した時のみ、遺伝子発現が顕著に変化することが明らかとなり、共生初期における重要遺伝子を特定することに成功した。
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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
概要欄に記述した成果を得ることができ、その成果を一部、国際誌にて発表することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
比較ゲノム解析については成果をまとめ、国際誌での論文発表を進める。これまで特定した共生に重要な働きをする遺伝子については、機能解析を行い、共生に与える影響を調べる予定である。
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