Comprehensive understanding of the role of giant viruses in the aquatic microbial ecosystem
| Project/Area Number |
18H02279
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
緒方 博之 京都大学, 化学研究所, 教授 (70291432)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長崎 慶三 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (00222175)
吉田 天士 京都大学, 農学研究科, 教授 (80305490)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2018: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
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| Keywords | 巨大ウイルス / 微生物群集動態 / 赤潮 / 宿主同定 / 海洋ウイルス / 生物地理 / 多様性 / ウイルス―宿主相互作用 / 水圏低次生態系 / Tara Oceans / 生物炭素ポンプ / 水圏微生物生態系 / メガウイルス / 環境ゲノミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最新の環境ゲノム解析法を駆使し、未曾有の調査規模で巨大ウイルスの遺伝基盤・地理分布・宿主範囲に関する知見を獲得する。最終的には、巨大ウイルスが微生物群集動態と物質循環に与える影響を解明し、水圏低次生態系の全体像を明らかにすることが本研究の目的である。
2019年度の成果は以下の３点にまとめられる。①全球規模データであるTara Oceans海洋探査からのオミクスデータを利用し、生物炭素ポンプの効率と関連する巨大ウイルスや他のRNAウイルスの系統を明らかにした（2報投稿中）。②巨大ウイルスの環境動態を研究するために、先行研究（基盤C、2014-2016年度）で開発したアンプリコン解析法（「メガプライマー法」）の最適化を行い論文として投稿した（Microorganisms誌1報受理）。また、メガプライマー法を利用し、巨大ウイルス（メガウイルス科）の多様性を、大阪湾・日本海・石垣島マングローブ域・白浜御幸温泉・北極など多様な水圏サンプルを解析し、メガウイルス科ウイルスが地球規模で拡散している証拠を得た（Microbes and Environments誌1報、他1報準備中）。また、巨大ウイルスと赤潮動態との関係を調査するため、高知県浦ノ内湾で分担者の長崎慶三（高知大学）のグループらが採取したサンプルの解析を進め（2報準備中）、共起性に基づくウイルス―宿主予測法の評価を進めている（1報準備中）。③ウイルスゲノムの解析として東京理科大武村政春らと進めてきているが、代表者の研究室でも7株の巨大ウイルス株の分離とゲノム解析に成功した（2報準備中）。ウイルス・宿主同時分取法の開発に関しては、代表者の研究室の博士課程大学院生が、分担者の吉田天士らのグループと共同で、セルソータによるラフィド藻の分取方法の開発に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
おおむね順調に進んでいる。2019年度は、サンプル採取、解析、論文執筆をバランスよく行った。赤潮発生期を狙った短期集中サンプリングは、あらかじめ時期を設定した5月～6月に約10日間のサンプリングを行った。メガプライマー法の最適化、炭素ポンプとウイルスの関係に関する論文などをまとめて投稿した。また、アメーバを利用した巨大ウイルスの分離研究も進み、局所環境から複数の異なる巨大ウイルスが発見できることを突き止めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は、メタゲノム、メタバーコード、新規株分離、セルソータによる宿主・ウイルス同時分取など、様々なアプローチを駆使して、巨大ウイルスの環境における地理分布、宿主との関係性、生態系への機能的寄与を解明することを目的としている。様々なアプローチを利用しているため人員配置が重要になるが、研究分担者の協力を得られていると同時に、研究代表者のグループのスタッフ・多数（6名）の大学院生の絶大なる協力を得て進めている。また、分担者との会議は、京大グループ（吉田天士グループ）に関しては、月に1度程度の研究打ち合わせの開催を継続していく。高知大（長崎慶三グループ）とも、メールなどで緊密な連携を図り、年に数回の研究打ち合わせを行いたいと考えている。2020年度はZoomによる遠隔会議も多用する予定である。2020年度は、成果の年となる。複数の論文を執筆する予定である。また、アメーバ感染性の巨大ウイルスを分離できたことから、今年度は感染過程を様々なオミクス法を用いて解明する研究の準備段階の年ともしたい。
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Report
(2 results)
Research Products
(39 results)
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[Presentation] Exploring community changes of bloom forming eukaryotic phytoplankton and Megaviridae in Uranouchi Inlet, Japan.2019
Author(s)
Prodinger F., Endo H., Takano Y., Li Y., Tominaga K., Isozaki T., Blanc-Mathieu R., Gotoh Y., Nagasaki Keizo., Yoshida T., Ogata H.
Organizer
環境ウイルス研究集会
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