| 研究課題/領域番号 |
17K07515
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
進化生物学
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| 研究機関 | 福井県立大学 |
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研究代表者 |
吉川 伸哉 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (20405070)
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| 研究分担者 |
長里 千香子 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (00374710)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 細胞壁 / 珪素代謝 / 進化 / 微細藻類 / 形態形成 / バイオミネラリゼーション / ケイ素輸送 / 形態進化 |
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| 研究成果の概要 |
パルマ藻Triparma laevisと新奇パルマ藻株を用いて細胞壁形成過程の形態学的解析と分子生物学的解析を行った。透過型電子顕微鏡によるシリカの重合過程の観察によりパルマ藻のシリカの重合過程は、Triparma laevisや新奇パルマ藻のどちらも中心珪藻型の重合様式と羽状珪藻型の重合様式を２つのパターンを含むことが示された。Triparma laevisの殻形成時に発現する遺伝子の網羅的解析では、細胞壁形成時に214個の遺伝子で発現量の増加、99個の遺伝子で発現量の低下が見られた。遺伝子発現の上昇が見られた遺伝子の中には、ポリアミン合成や脂質の分解に関わる遺伝子が含まれていた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
パルマ藻のシリカの細胞壁の形成過程のケイ素の重合パターンを始めて明らかにした。これまでの珪藻を用いた研究では、中心珪藻の被殻を形成する環状のパターンセンター(PC)から、羽状珪藻の被殻を形成する線状のPCが派生したと考えられていたが、我々の結果により、パルマ藻と珪藻の共通の祖先で、既に両方のPCを保持していたことが示唆された。細胞壁形成過程の分子生物学的解析では、パルマ藻の細胞壁形成も珪藻と同様にポリアミンが関与していることが示唆された。また、細胞壁を持つ細胞で見られた脂質の分解に関与する遺伝子発現の上昇は、細胞壁を形成時に放出された細胞膜の再利用が行われていること示唆している。
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