Studies on echinoderm's microbiome

• Project/Area Number: 19K22262
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Sawabe Tomoo 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (30241376)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 美野 さやか 北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (00755663)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: 水産科学 / 微生物 / 増養殖 / 水産

Outline of Research at the Start

生物は絶えず環境の微生物から接触を受け，その親和性の時間軸の長さに応じて，共生や寄生といった宿主－微生物間相互作用にまで，その関係性は緊密化する。宿主―微生物間の相互作用は，生物が誕生した時から開始され，“パイオニア微生物”と呼ばれる微生物がその役割を担うが，生物進化上重要性の高い海洋無脊椎動物由来のパイオニア微生物探査は未知の研究領域である。パイオニア微生物は，宿主が生まれて初めて自身の上皮組織に定着し，細胞あるいは分子レベルで刺激しあい，成長や免疫系の成熟に寄与し，健全性の基盤を築くものと考えられている。本研究では，知見が少ない海洋動物のパイオニア微生物研究を創生する。

Outline of Final Research Achievements

Using sea cucumber as a model of marine invertebrate, 1) pioneer and/or first colonizer candidates were mined, 2) these bacterial strains and genome data were collected, and 3) these MALDI-TOF-MASS data were accumulated.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

海洋生物資源の保全は持続可能性社会の形成に欠かせない。それにもかかわらず，多くの海洋動物が人間活動の影響を受け絶滅が危惧されている。マナマコもこれに該当する海洋生物であるが，人工的な種苗生産技術が開発された恩恵により，絶滅を免れている。本研究では，マナマコの初期成長に影響する微生物群の存在を示唆し，今後，資源増産への活用を通じてSDGsへの貢献が期待される。

Research Products

• [Journal Article] Tracking the dynamics of individual gut microbiome of sea cucumber Apostichopus japonicus during gut regeneration (2020)
  • Author(s): Yamazaki Y, Sakai Y, Yu J, Mino S, Sawabe T.
  • Journal Title: PeerJ Volume: 8 Pages: e10260-e10260
  • DOI: 10.7717/peerj.10260
  • Open Access
• [Presentation] Tracking the dynamics of individual gut microbiome of sea cucumber Apostichopus japonicus during gut regeneration (2020)
  • Author(s): Yohei Yamazaki, Juanwen Yu, Sayaka Mino, Tomoo Sawabe
  • Organizer: 令和2 年度日本水産学会 北海道支部大会
• [Presentation] Characterization of pioneer microbiomes associated with the Japanese sea cucumber Apostichopus japonicus (2020)
  • Author(s): YU Juanwen, YONEZAWA Masanori, YAMANO Ryota, MINO Sayaka, SAWABE Tomoo
  • Organizer: 2020年度 日本農芸化学会北海道支部／第50回 日本栄養・食糧学会北海道支部 合同学術講演会
• [Presentation] Baseline analyses of gut microbiome changes in gut regenerated Japanese sea cucumber Apostichopus japonicus, and culturing the gut microbiome (2019)
  • Author(s): Juanwen, Y., Yamazaki, Y., Tanaka, M., Jiang, C., Mino, S., Sakai, Y.
  • Organizer: Marine Biotechnology Conference 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Comprehensive study on gut microbiome of sea urchin (2019)
  • Author(s): Yonezawa, M., Yamazaki, Y., Mino, S., Sakai, Y., Sawabe, T.
  • Organizer: Marine Biotechnology Conference 2019
  • Int'l Joint Research