| 研究課題/領域番号 |
20H03303
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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45020:進化生物学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
菊池 義智 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (30571864)
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| 研究分担者 |
竹下 和貴 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (40799194)
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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 (2023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: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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| キーワード | 共生 / 昆虫 / 微生物 / 進化 / 遺伝的基盤 / 細胞内共生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
あらゆる真核生物の共通祖先で生じたミトコンドリア獲得のインパクトからもわかるように、細菌との細胞内共生は生物進化において重要な役割を果たしてきた。100万種以上が知られる昆虫はその半数が細胞内共生細菌を持つと言われ、細胞内共生の理解に向けて古くから研究が行われてきた。しかし、共生細菌の培養や遺伝子組換えが難しい事から、昆虫における細胞内共生の遺伝的基盤についてはほとんど理解が進んでいない。本研究では、カメムシ類で見つかった「異なる宿主で腸内共生と細胞内共生を行う」培養・遺伝子組換え可能な共生細菌を対象に、共生の遺伝的基盤を徹底解明する。
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| 研究成果の概要 |
多くの昆虫はその体内に細胞内共生細菌を持つと言われ、細胞内共生現象の理解に向けて古くから研究が行われてきた。しかし、それら細胞内共生細菌の多くが培養や遺伝子組み換えが難しく、細胞内共生の遺伝的基盤については理解が進んでいない。本研究では、我々が独自に発見した「培養できて遺伝子組み換えができる」ナガカメムシ類の細胞内共生細菌を対象に、細胞内共生の遺伝的基盤の解明を行った。共生細菌の遺伝子変異株のスクリーニングにより、細胞内共生に関わる共生細菌側の遺伝子を同定することに成功し、さらにそれを下支えする宿主カメムシ側の遺伝子の特定にも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
あらゆる真核生物の共通祖先で生じたミトコンドリア獲得のインパクトからもわかるように、細菌との細胞内共生は生物進化において極めて重要な役割を果たしてきた。100万種以上が知られる昆虫はその約半数が何らかの細胞内共生細菌を持つと言われており、細胞内共生現象の理解に向けて古くから研究が行われてきた。しかしその一方で、細胞内共生の進化プロセスや共生の維持機構についてはほとんど解明されていないのが現状である。その大きな理由は、細胞内共生細菌の多くが宿主体外で培養ができず、遺伝子組換えが困難な点にある。これによって、細胞内共生の遺伝的基盤のほとんどが未解明であり、この意味で本研究の学術的意義は大きい。
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