化石DNAのゲノム情報から復元する急激な地球温暖化の海洋生態系への影響

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K12133
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 幸塚 麻里子 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (60706365)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 庸平 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00359168)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: メタゲノム解析 / 化石DNA

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、近過去の急激な地球温暖化でどのように日本海の海洋生態系が変化するか？について、従来法では化石やバイオマーカーとして記録が残らないため復元不可能だった生物相を化石DNAの次世代DNA配列解析により種レベルで明らかにすることである。化石DNAを用いた研究に関しては、先行研究で新潟県沖の堆積物を対象に、10万年前までの海洋生態系の魚類を含む生物相の種レベルでの復元に成功している(Kouduka, Suzuki et al. 2017)。令和2年度は、同様の手法を平成26年度に海洋資源調査船「白嶺丸」で取得済みの山形県沖の海洋堆積物に適用した。令和3年度は、令和2年度に取得したDNA情報を用いたバイオインフォマティクス解析を行った。令和4年度は「プライマーの偏りのない生物相復元の試みを行う準備」として、プロテオーム解析とメタゲノム解析の検討を試みた。プロテオーム解析のために、海底堆積物を破砕して、タンパク抽出を行い、ポリアクリルアミド電気泳動による確認を行った。得られたタンパクを測定したが、解析するのに十分な量を取得することが困難だった。DNA抽出は代表者が開発したアルカリ加熱法(Kouduka, Suzuki et al.2012)と市販の土壌試料を対象にしたDNA抽出キットで比較した。DNA抽出に関しては、表層と深部で条件を検討する必要性が確認された。現在、データに関しては取りまとめ中である。