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付着共生の成立や維持を図る外部共生菌の生理・形態学的な特徴の解明

Research Project

Project/Area Number 17J11518
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Ecology/Environment
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

元木 香織  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords微生物生態学 / 深海熱水噴出孔 / 共生 / 化学合成細菌 / メタトランスクリプトーム / メタゲノム / 真核生物 / 付着 / 微生物
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、深海熱水噴出域の代表的な生物種であるゴエモンコシオリエビとその腹部柔毛の表面に付着する外部共生菌が付着・共生に至るまでにおいて、宿主もしくは共生菌による選抜が行われている可能性が考えられることから、外部共生菌における付着共生の成立や維持のメカニズムを生理・形態的特徴からアプローチし解明することにある。当初の研究計画では実験室の飼育水槽で飼育していた宿主個体を用いた計画を組み込んでいたが、個体の脱皮や死亡などの理由で実行が困難になったため、初年度から計画を一部見直し、メタオミックス解析からアプローチした。まず外部共生菌の生理・生態を網羅的に解明することを目標としてメタトランスクリプトームデータの解析に着手し、これまでの研究で知られていた菌叢を優占する分類群がアクティブで主要な分類群として認められた。16S rRNA遺伝子配列のクラスタリング解析の結果からは、各分類群が複数のoperational taxonomic unit (OTU) から成る菌叢構造であること、またその構造が宿主個体間で類似することが示された。このことから外部共生菌叢は少数の創始的な種に由来するのではなく個体間や環境間で交換されながら水平伝播することが推測された。本研究の成果は原著論文として国際誌に投稿し、現在査読プロセスにある。以上メタトランスクリプトーム解析の結果は本研究を遂行するにあたり、OTUレベルなどのより高解像度な解析の必要性を示している。そこでロングリードシーケンサーPacBioを用いたショットガンシーケンスを行い、比較ゲノム解析を実施した。前年度に取得した約40万本のリードを用いて解析プロセスの検討と評価を進める中で、リード数の制約によって遂行が困難なことが見通されたため、今年度はさらにデータを拡充し、外部共生菌叢の成立や維持の機構を紐解くための解析を実施した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Compositional and Functional Shifts in the Epibiotic Bacterial Community of <i>Shinkaia crosnieri</i> Baba &amp; Williams (a Squat Lobster from Hydrothermal Vents) during Methane-Fed Rearing2018

    • Author(s)
      Watsuji Tomo-o、Motoki Kaori、Hada Emi、Nagai Yukiko、Takaki Yoshihiro、Yamamoto Asami、Ueda Kenji、Toyofuku Takashi、Yamamoto Hiroyuki、Takai Ken
    • Journal Title

      Microbes and Environments

      Volume: 33 Issue: 4 Pages: 348-356

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME18072

    • NAID

      130007553574

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 環境微生物叢メタトランスクリプトーム解析に長時間を要するサンプリングが及ぼす影響2020

    • Author(s)
      元木 香織、和辻 智郎、高木 善弘、徳田 真紀、笠谷 貴史、高井 研、岩崎渉
    • Organizer
      ゲノム微生物学会 第14大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 長時間を要するサンプリングが微生物叢メタトランスクリプトーム解析に与える影響2019

    • Author(s)
      元木 香織、和辻 智郎、高木 善弘、徳田 真紀、笠谷 貴史、高井 研、岩崎渉
    • Organizer
      微生物生態学会 第33回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 深海性甲殻類の外部共生菌叢の生態をメタトランスクリプトーム解析で解明する2018

    • Author(s)
      元木 香織、和辻 智郎、高木 善弘、徳田 真紀、笠谷 貴史、高井 研、岩崎渉
    • Organizer
      日本微生物生態学会第32回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 深海生態系のゲノム的理解を目指して2018

    • Author(s)
      元木香織、高井研、岩崎渉
    • Organizer
      Tokyo Bioinfomatics Meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] In situ metatranscriptomics reveals physiology of chemosynthetic ecto-symbiosis of the deep-sea squat lobster, Shinkaia crosnieri.2018

    • Author(s)
      Kaori Motoki, Tomo-o Watsuji, Yoshihiro Takaki, Maki Tokuda, Takafumi Kasaya, Ken Takai, Wataru Iwasaki
    • Organizer
      The 17th International Symposium on mMicrobial Ecology (ISME17)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Compositional and functional shift in epibiotic bacterial community of hydrothermal vent crustcean during methane-fed rearing.2017

    • Author(s)
      Kaori Motoki, Tomo-o Watsuji, Emi Hada, Yukiko Nagai, Yoshihiro Takaki, Asami Yamamoto, Kenji Ueda, Takashi Toyofuku, Hiroyuki Yamamoto and Ken Takai.
    • Organizer
      6th International Symposium on Chemosynthesis-Based Ecosystems
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 深海生物ゴエモンコシオリエビと外部共生菌の共生関係について2017

    • Author(s)
      元木香織、高井研、岩崎渉
    • Organizer
      Tokyo Bioinfomatics Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 現場RNA固定装置を用いた深海動物の外部共生菌のメタトランスクリプトーム解析2017

    • Author(s)
      元木香織、高木善弘、徳田真紀、和仁良二、笠谷貴史、高井研、和辻智郎
    • Organizer
      第五回NGS現場の会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Compositional and functional shift in epibiotic bacterial community of hydrothermal vent crab during methane-fed rearing.2017

    • Author(s)
      Tomo-o Watsuji, Kaori Motoki, Emi Hada, Yukiko Nagai, Yoshihiro Takaki, Asami Yamamoto, Kenji Ueda, Takashi Toyofuku, Hiroyuki Yamamoto, Ken Takai.
    • Organizer
      9th Asian Symposium on Microbial Ecology
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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