| 研究領域 | 進化の制約と方向性 ～微生物から多細胞生物までを貫く表現型進化原理の解明～ |
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| 研究課題/領域番号 |
17H06388
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
深津 武馬 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 首席研究員 (00357881)
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| 研究分担者 |
古賀 隆一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (80356972)
重信 秀治 基礎生物学研究所, 新規モデル生物開発センター, 教授 (30399555)
細川 貴弘 九州大学, 理学研究院, 助教 (80722206)
二河 成男 放送大学, 教養学部, 教授 (70364916)
西出 雄大 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 主任研究員 (50558096)
松浦 優 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 助教 (80723824)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
148,460千円 (直接経費: 114,200千円、間接経費: 34,260千円)
2021年度: 26,910千円 (直接経費: 20,700千円、間接経費: 6,210千円)
2020年度: 28,990千円 (直接経費: 22,300千円、間接経費: 6,690千円)
2019年度: 30,940千円 (直接経費: 23,800千円、間接経費: 7,140千円)
2018年度: 30,030千円 (直接経費: 23,100千円、間接経費: 6,930千円)
2017年度: 31,590千円 (直接経費: 24,300千円、間接経費: 7,290千円)
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| キーワード | 共生 / 微生物 / 昆虫 / 進化可能性 |
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| 研究成果の概要 |
高度な共生関係が具体的にどのように始まり成立したのかは、共生進化を理解するうえで未解明の重要な問題である。本研究では、チャバネアオカメムシの腸内共生器官および共生細菌を主要モデル系として、「難培養性必須共生細菌」「培養可能必須共生細菌」「環境中の共生可能細菌」「環境中の潜在的共生細菌」といった共生進化の諸段階にある細菌群を大規模に探索し、さらにカメムシ類その他の昆虫類についても共生微生物系の探索をおこない、それらを多角的なアプローチから比較解析することにより、共生関係成立の条件、可能性、促進要因、制約機構に洞察を与え、共生進化の起源、過程、機構の実証的な理解をもたらす数々の重要な知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、宿主昆虫の自然集団において、自由生活性細菌から培養可能共生細菌、そして難培養性共生細菌に至る共生進化の各段階を同定することに成功した。さらにその過程において、反復配列増幅、ゲノム構造の不安定化（逆位、欠失等の頻発）、ゲノム縮小、反復配列減少、ゲノム構造の最安定化が起こることを、大規模な共生細菌比較ゲノムデータにより示した。共生器官の詳細な形成過程、共生細菌感染に対する反応、共生特異性を規定する発生段階および組織部位などについても重要な新知見を得ており、共生細菌側のみならず宿主昆虫側においても、共生関係の成立および維持に関わる細胞・分子レベルの機構の理解に道筋をつけることができた。
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