| Project Area | Creation of holobiont molecular sciences by integrating biosphere and molecular informatics |
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| Project/Area Number |
23H03822
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Fisheries Research and Education Agency |
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Principal Investigator |
山下 洋 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (00583147)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
善岡 祐輝 沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, リサーチフェロー (20982169)
將口 栄一 沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, シニアスタッフサイエンティスト (90378563)
新里 宙也 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70524726)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2025)
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| Budget Amount *help |
¥45,110,000 (Direct Cost: ¥34,700,000、Indirect Cost: ¥10,410,000)
Fiscal Year 2025: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2024: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2023: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000)
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| Keywords | 共生体 / スナギンチャク / 褐虫藻 / サンゴ礁 |
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| Outline of Research at the Start |
多種多様な生物が生息するサンゴ礁生態系において、宿主動物と褐虫藻と呼ばれる微細な藻類は「共生体」としてあたかも一つの生物のようにふるまう。共生体は動物と褐虫藻の生命活動が複雑に絡み合う生命体であるため、両者の間には無数の物質のやりとりが存在すると考えられるが、これらの物質は共生体の生きざまにどのように関与しているのだろうか？ 本研究では、動物・褐虫藻双方の共生が必要／不要な近縁種を材料に、生物の観察・遺伝子解析に化学の視点を融合し、共生体の生きざまを色濃く反映する物質を探索することで、共生における物質の役割を理解する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物の生きざまと物質の機能・役割を紐付け「物質を介して生態系を俯瞰する」という新たな観点の研究手法を確立する本領域において、本研究（A02班）は室内実験による生物観察と遺伝子解析を実施する。昨年度から継続していた、褐虫藻を持たないスナギンチャクPalythoa umbrosaとPalythoa mizigama（A01班が沖縄県西表島および嘉手納町水釜海岸で採取した）のゲノム解読を完了した。広範な刺胞動物との比較ゲノム解析の結果、両種は光受容体関連と考えられる遺伝子を含む、いくつかの推定遺伝子を失っていることが明らかとなった。また、両種のゲノム中にはプロスタグランジンの生合成や、おそらく毒に関連する酵素遺伝子の遺伝子重複が存在した。一方で、残念ながらパリトキシンなどのユニークな化合物の合成に関わる遺伝子群の発見には至らなかった。これらの成果はGenome Biology and Evolution誌で公表した。また、上記褐虫藻を持たないスナギンチャクと比較するため、褐虫藻と共生するスナギンチャクのゲノム解読にも着手した。しかし、解析に使用できる十分なクオリティのDNAを抽出することができなかったため、引き続き抽出方法の検討を行うことにした。さらに、パリトキシン様の化合物を持つ場合があるOstreopsis属渦鞭毛藻の培養株を複数作成し、A03班による分析に供するため、大量培養を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
褐虫藻との共生を必要とするスナギンチャクのゲノム解読に使用する十分なクオリティのDNA抽出が困難であることが判明したことから、抽出方法の検討などを実施する必要があるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
褐虫藻との共生が必要なスナギンチャクから高品質なDNAを抽出する方法を検討し、十分なクオリティのDNAが得られ次第、ゲノム解読を実施する。得られたゲノム情報と、解読済みの褐虫藻との共生を必要としないスナギンチャクのゲノムを比較する。また、現有する褐虫藻培養株のゲノム解読も実施し、動物と共生する種と共生しない種のゲノム比較を実施する。
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