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二次共生成立過程における共生者ー宿主転写制御ネットワーク機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J00572
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 進化生物学
研究機関筑波大学

研究代表者

鈴木 重勝  筑波大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2015年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードクロララクニオン藻 / 二次共生 / 転写制御 / ヌクレオモルフ
研究実績の概要

クロララクニオン藻は二次共生によって葉緑体を獲得した生物群である。一般的に二次共生成立過程において、共生者核は消失すると考えられているが、クロララクニオン藻は共生者核「ヌクレオモルフ」を残している。本研究においては、ヌクレオモルフゲノム、核ゲノムそれぞれにコードされる共生者遺伝子の日周期を通した発現量変化を網羅的に解析することで、二次共生における共生者ゲノムの転写制御についての知見を得ることを目的とした。
第2年度では昨年度に行った網羅的なRNA-seqのデータについてさらなる解析を行った。まず、周期的な発現制御をうけていたヌクレオモルフ遺伝子がもつ、転写調節領域様の上流コンセンサス配列を、核コード遺伝子の中から探索した。その結果、核コード遺伝子については、共発現する遺伝子群において共通な上流コンセンサス配列を見出すことが出来なかった。また、昨年度に再構築したBigelowiella natans の遺伝子モデルを用いて、シグナルペプチド配列と相同性解析をもとに細胞内局在を予測し、それぞれ780色素体、147ヌクレオモルフ輸送タンパク質を推定した。特に色素体局在タンパク質遺伝子について、その70%以上の遺伝子発現に周期的な変動が見られた。色素体局在タンパク質遺伝子の殆どは朝方にかけて発現上昇が見られ、これは陸上植物などの他の光合成生物が日中に発現上昇することと大きく異なっていた。また、ヌクレオモルフコード色素体局在タンパク質遺伝子の周期的な発現調節が殆ど見られないことは、共生者である緑藻の核ゲノムにおいて特に色素体輸送タンパク質遺伝子の多くが周期的に発現制御されることと対照的である。従ってヌクレオモルフゲノムは、そのゲノム縮退進化の過程で遺伝子発現調節機構を失い、色素体は宿主核へ水平伝播した遺伝子により制御されていることが示唆される。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Plastid genome sequences of Gymnochlora stellata, Lotharella vacuolata, and Partenskyella glossopodia reveal remarkable structural conservation among chlorarachniophyte species.2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki S, Hirakawa Y, Kofuji R, Sugita M, Ishida K.
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 581-590

    • DOI

      10.1007/s10265-016-0804-5

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nucleomorph genome sequences of two chlorarachniophytes, Amorphochlora amoebiformis and Lotharella vacuolata2015

    • 著者名/発表者名
      Shigekatsu Suzuki, Shu Shirato, Yoshihisa Hirakawa, Ken-ichiro Ishida
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 7 号: 6 ページ: 1533-1545

    • DOI

      10.1093/gbe/evv096

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] クロララクニオン藻における日周期による遺伝子発現プロファイル2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木重勝、平川泰久、石田健一郎
    • 学会等名
      日本藻類学会第40回大会
    • 発表場所
      日本歯科大学生命歯学部(東京都・千代田区))
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Nucleomorph genome evolution as a model system of genome compaction in endosymbiosis2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木重勝、石田健一郎
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クロララクニオン藻 Partenskyella glossopodia にみるヌクレオモルフゲノムの進化2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木重勝、石田健一郎
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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