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2014 Fiscal Year Annual Research Report

サンゴと褐虫藻の共生関係のゲノム科学的解析

Research Project

Project/Area Number 24241071
Research InstitutionOkinawa Institute of Science and Technology Graduate University

Principal Investigator

佐藤 矩行  沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, 教授 (30025481)

Project Period (FY) 2012-10-31 – 2015-03-31
Keywordsサンゴ / カッチュソウ / 共生 / ゲノム科学 / サンゴ礁再生 / 集団遺伝学
Outline of Annual Research Achievements

サンゴ礁は熱帯雨林と並んで最も生物多様性に富む場所である。しかし最近の地球規模での環境の悪化に伴いサンゴ礁の消失が続いており、生物多様性維持の観点からもサンゴ礁の保全が叫ばれている。サンゴ礁は造礁サンゴによって作り出されるが、造礁サンゴはカッチュソウ(Symbiodinium)と共生関係を維持することによってこの能力を獲得している。従って、サンゴとSymbiodiniumの共生関係の成立と、環境ストレスによる共生関係の崩壊(白化とその後の死)のゲノム科学的研究は急務である。
コユビミドリイシ(Acropora digitifera)は、1998年のエルニーニョ現象による海水温の上昇によって沖縄で最も被害を被った種である。我々は2011年にこのサンゴのゲノムを解読した。その結果、ミドリイシ属サンゴはアミノ酸の一種システインを自身で合成することが出来ず、それをSymbiodiniumに依存していることが分かった。そのため、ストレス下でサンゴからSymbiodiniumが離脱すると、他のサンゴ(キクメイシなど)に比べてより早く白化し死にいたったのではないかと推論した。
サンゴとSymbiodiniumの共生関係を理解するためには、サンゴのゲノムのみならずSymbiodiniumのゲノムを解読する必要がある。そこで、本研究ではSymbiodinium minutum(クレードBに属する)のゲノムを解読した(カッチュウソウとしては世界で初めてのゲノム解読)。そして、この藻類のゲノム中では遺伝子が一方向に並んでいることや、染色体凝集にはバクテリア由来の遺伝子が数多く使われていることなどを明らかにした。また、カッチュウソウの色素体のゲノムが非常退縮的なものになっていることも明らかにした。現在ウスエダミドリイシおよびクレードA, C, DのSymbiodiniumのゲノム解読を進めている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Diversification of light harvesting complex gene family via intra- and intergenic duplications in the coral symbiotic alga Symbiodinium.2015

    • Author(s)
      Maruyama, S., Shoguchi, E., Satoh, N., Minagawa, J.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10 Pages: 1-15

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pone.0119406

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of novel, cross-species microsatellite markers for Acropora corals using next-generation sequencing technology.2014

    • Author(s)
      Shinzato, C., Yasuoka, Y., Mungpakdee, D., Arakaki, N., Fujie, M., Nakajima, Y., Satoh, N.
    • Journal Title

      Front. Mar. Sci.,

      Volume: 2014 Pages: 1-14

    • DOI

      doi: 10.3389/fmars.2014.00011

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Massive gene transfer and extensive RNA editing of a symbiotic dinoflagellate plastid genome.2014

    • Author(s)
      Mungpakdee, S., Shinzato, C., Takeuchi, T., Kawashima, T., Koyanagi, R., Hisata, K., Tanaka, M., Goto, H., Fujie, M., Lin, S., Satoh, N., and Shoguchi, E.
    • Journal Title

      Genome Biol Evol.

      Volume: 6 Pages: 1408-1422

    • DOI

      doi: 10.1093/gbe/evu109.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A genomic approach to coral-dinoflagellate symbiosis: Studies of Acropora digitifera and Symbiodinium2014

    • Author(s)
      Shinzato, C., Mungpakdee, S., Satoh, N., Shoguchi, E.
    • Journal Title

      Frontier in Microbiology

      Volume: 2014 Pages: 1-18

    • DOI

      doi: 10.3389/fmicb.2014.00336.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Cross talk of coral and Symbiodinium genes during environmental changes2014

    • Author(s)
      Satoh, N.
    • Organizer
      Gordon Research Conference
    • Place of Presentation
      Hong Kong Univ. Sci $ Tech.
    • Year and Date
      2014-08-11 – 2014-08-16
    • Invited
  • [Remarks] OIST Marine Genomics Unit

    • URL

      http://marinegenomics.oist.jp

URL: 

Published: 2016-06-01  

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