| 研究課題/領域番号 |
18K06300
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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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| 審査区分 |
小区分44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 国立遺伝学研究所 |
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研究代表者 |
藤原 崇之 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 助教 (10595151)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 細胞周期 / 日周 / 真核光合成生物 / 単細胞紅藻 / トランスクリプトーム / 遺伝的改変 / モデル藻類 / 単細胞藻類 / 光合成 / 藻類 / 代謝 / CDK / 紅藻 / 昼夜リズム / 真核藻類 / Cyanidioscyzon merolae / 日周リズム / 好気エネルギー変換 / 細胞増殖 |
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| 研究成果の概要 |
光合成真核生物は、葉緑体の獲得により高効率なエネルギー変換を可能としたが、光合成のための基質の供給や産物の利用（代謝フロー）がうまく回転しなければ、光化学系から活性酸素が発生し宿主細胞を傷害する。本研究では、日周と細胞周期の代謝への影響を明確に区別して理解するために、単細胞紅藻の細胞周期変異体を作成し、トランスクリプトーム解析を行った。結果、多くの主要な代謝は細胞周期非依存的に日周変動し、dNTP合成など限られた代謝経路のみが細胞周期に依存することが明らかになった。この遺伝子発現情報は、光合成真核生物が安全に増殖するための機構を解明することにつながる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
真核藻類は、細胞が分化しないため、同一の細胞で光合成と細胞分裂を行う。また、陸上植物より早く分岐したため、一次植物が成立した当初の特徴をより残している。したがって、植物の祖先細胞が、葉緑体を得て光合成を行うために、どのような生理的・代謝的な基盤を発達させたかを知る手がかりを得やすい。本研究では、真核藻類において、光合成、代謝および細胞周期（生長と分裂）の関係を調べるための遺伝子発現データベースを構築した。この情報は、上記の問題の解明だけでなく、近年再生可能エネルギーの原料として注目される藻類のバイオマス生産の向上のためにも有用である。
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