2022 Fiscal Year Annual Research Report
巨大ウイルスのクロレラへの全ゲノム挿入とクロレラ-ミドリゾウリムシ共生進化機構
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20K21452
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| Research Institution | Nagahama Institute of Bio-Science and Technology |
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Principal Investigator |
小倉 淳 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (60465929)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
保科 亮 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 助教 (40373089)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 巨大ウイルス / 藻類 / ゲノム / 遺伝子伝播 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、クロレラという緑藻にほぼ全長の巨大ウイルスが混入していることを確認した。真核生物のゲノム内における巨大ウイルスゲノムの発見は、ウイルス学、ゲノミクス、進化生物学など、生物学の複数の分野に大きな影響を与えることになる。
ウイルスの進化とウイルス学の理解につながることが期待され、真核生物における巨大ウイルスのゲノムの発見は、ウイルスの進化や細胞生命との関わりについて、さらなる知見が得られる可能性がある。また、新しいウイルスファミリーや新しいタイプのウイルスの発見にもつながる。真核生物の宿主に巨大なウイルスゲノムが存在することで、ウイルスが宿主とゲノムレベルでどのように相互作用しているかについての知見が得られる。例えば、ウイルスが宿主機能改変を促進する方法や、宿主がウイルス感染に対する耐性を進化させる方法などが明らかになる。さらには、巨大ウイルスの挿入は、生物に新しい遺伝物質を導入し、その進化に貢献する重要なメカニズムである。真核生物に巨大なウイルスゲノムが発見されれば、ウイルスと真核生物の間の水平遺伝子伝達の明確な例となり、そのメカニズムや頻度について新しい知見が得られる。
本研究ではこうした観点のもと、藻類ゲノムにおける巨大ウイルス遺伝子が発現しているかの検証と機能分析を行った。発現変動遺伝子を同定するために、通常状態のC. variabilisをコントロールとしてウイルスに晒されうる非共生条件で培養、ウイルスに晒され得ない共生条件で培養から得たRNA-seqデータの比較検討を行った。フィルタリング後、ゲノムにマップされたリードを遺伝子ごとにカウントし、一般化尤度比検定を用いて、3条件間のペアワイズ比較から有意な発現遺伝子を抽出した。
機能解析の結果、ほとんどの巨大ウイルス由来遺伝子は発現していないことがわかったが、いくつかの遺伝子は発現していることが確認された。
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