| 研究課題/領域番号 |
19K22445
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
石田 健一郎 筑波大学, 生命環境系, 教授 (30282198)
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| 研究分担者 |
白鳥 峻志 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋生物環境影響研究センター), 特別研究員(PD) (70800621)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 原核生物 / Uab amorphum / 食作用 / Planctomycetes / 比較ゲノム / 進化 / 多様性 / ウアブ / Candidatus Uab amorphum / Phagocytosis |
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| 研究開始時の研究の概要 |
食作用（phagocytosis）は原核生物にはないとされてきたが、我々は近年、バクテリアなどを食作用のように細胞で包み込んで捕食する２つの原核生物を発見し、培養株（SRT547株およびSRT713株）の確立に成功した。本研究では、これら２つを含む近縁バクテリアの比較ゲノム解析から、この食作用に似た捕食に関連する遺伝子を推定するとともに、それら遺伝子の機能を解析し、原核生物で初めて発見された“食作用”のメカニズムとその進化を明らかにする。これにより、真核細胞の基本性質である食作用の起源の理解に示唆を与え、真核細胞の誕生やミトコンドリアと葉緑体の獲得を含む細胞進化の理解に繋がる新知見を提供する。
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| 研究成果の概要 |
原核生物で初めてみつかった食作用をする細菌“ウアブ”がどうやって食作用能を獲得したのか、を解明するため、ウアブ（SRT547株）に近縁な3株（SRT713, SRT719、SRT722）のゲノムを解読し比較ゲノム解析を行なった。その結果、食作用能をもつバクテリアに特異的な遺伝子が1,245個検出され、その中に食作用関連遺伝子があると推測された。食作用関連遺伝子をさらに絞り込むため、野外からウアブ系統バクテリアを特異的に検出し、可視化する系を確立した。これにより淡水域でウアブ系統バクテリアの新系統群を複数発見し、食作用関連遺伝子の絞り込みと、ウアブ系統での食作用の進化解明につながる進展を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ウアブ（SRT547株）の発見により、真核生物にしかないと思われていた“食作用”のような捕食様式を原核生物が独自に獲得していたことが初めて示された。この発見により、食作用の進化や真核生物の起源の理解が大きく進展することが期待されている。本研究は、ウアブの食作用が真核生物のそれとどう違うのか、という疑問を念頭に、ウアブの食作用がどのように機能しているのか、ウアブがいつ、どのように食作用能を獲得したのか、を明らかにするための最初のステップである。本研究成果は、これらの理解に向けた今後の大きな展開の扉を開くものである。
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