| 研究課題/領域番号 |
20H02897
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38020:応用微生物学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
本郷 裕一 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)
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| 研究分担者 |
山田 明徳 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (40378774)
瀬川 高弘 山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (90425835)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 微生物生態 / 未培養微生物 / 1細胞ゲノミクス / 共生 / 腸内微生物 / 原生生物 / シロアリ / 1細胞ゲノム / メタゲノミクス / 腸内細菌 / 1細胞トランスクリプトミクス / 難培養 / ゲノム / 未培養 / 昆虫 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
シロアリは木造建築物の世界的大害虫である一方、木質由来バイオ燃料開発への応用という観点からも着目されている。木片消化はシロアリの腸内に共生する原生生物（原虫）が主に担っているが、培養不能なため、その詳細な生理・生態は未知で、産業応用も困難である。本研究課題では、培養を介さずに1細胞からのゲノムDNA配列解析方法を確立し、実践することで、同原生生物の機能の全容を解明し、産業応用への道を切り拓くことを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、シロアリ腸内に共生して木質分解を担う未培養原生生物(単細胞真核生物)の単一細胞からゲノムDNAとRNAを増幅して試料を調製し、次世代シーケンサーを用いてゲノムと遺伝子転写産物の配列を網羅的に取得した。これらの結果を統合して情報解析することで、シロアリ腸内原生生物の基幹代謝系を予測することに初めて成功した。本手法は他の真核細胞にも適用可能であり、多様な未培養原生生物種の生理機能の解明へとつながるものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
環境中には多様な原生生物種が生息し、生態系において重要な役割を担っている。ところが、そうした原生生物の中には難培養性の種も多く、それらの詳細な生理・生態は未知である。本研究課題では、木材の大害虫であるシロアリの腸内に共生して木片消化を担っている未培養原生生物を題材として、ゲノム解析によってその代謝機能を予測する手法を確立した。この成果は、生態系の実態解明と未培養原生生物種の産業利用にも道を開くものである。
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