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異数化が関与すると推定される“無性時代”酵母の多様性獲得の仕組みの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06801
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
研究機関東京農業大学

研究代表者

高島 昌子  東京農業大学, その他部局等, 特命教授 (20333304)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードCutaneotrichosporon / species / taxonomy / C. cavernicola / ハイブリッドゲノム / Trichosporonales目 / 酵母 / 種内多様性 / ドラフトゲノム / 酵母分類 / 微生物多様性 / ゲノム / 生活環 / 種
研究開始時の研究の概要

酵母の既知種の半数以上は有性生活環が知られていない“無性時代”である。しかし“無性時代”酵母が単にクローンとして細胞分裂を繰り返し、突然変異の蓄積だけで種内や種間の多様性を獲得してきたとは考えにくく、これら以外にも生物学的多様性を獲得して環境への適応を可能にする仕組みがあるのではないかと推定できる。本研究では、この仕組みを菌学的および分子生物学的手法の両方を用いて解明する。

研究成果の概要

Trichosporonales目(担子菌ハラタケ亜門)は真菌症の起因菌を含む一方で、油糧酵母として嘱望される株も含む活性の高い分類群である。本菌群においては未だ有性生殖は報告されていないことからも、当該研究ではその高い活性や種多様性を如何にして取得してきたかを探ることを目的とした。Cutaneotrichosporon cavernicola複数株のゲノム解析を行ったところ、本菌群はヘテロザイガスゲノムを有する株1株とその両親に極めて近縁な株から成ると推定された。これらの菌群は染色体レベルのゲノムデータと株の両方がそろっており、今後種内多様化や種分化研究のモデルとなると期待している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

出芽や分裂によって増殖する酵母は、系統学的には子嚢菌門および担子菌門の両方に存在する極めて多様な菌群である。一方、酵母の既知種の半数以上は有性生活環が知られていない“無性時代”である。それでは“無性時代”酵母は単にクローンとして細胞分裂を繰り返し、突然変異の蓄積だけで、これほど広範な多様性を獲得してきたのだろうか? 本研究により、この問いに対する研究遂行に資するための酵母菌株と染色体レベルのゲノム情報の両方が整ったデータセットが得られた。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Chromosome-level genome assemblies of Cutaneotrichosporon spp. (Trichosporonales, Basidiomycota) reveal imbalanced evolution between nucleotide sequences and chromosome synteny2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Yuuki、Kayamori Ayane、Aoki Keita、Shiwa Yuh、Matsutani Minenosuke、Fujita Nobuyuki、Sugita Takashi、Iwasaki Wataru、Tanaka Naoto、Takashima Masako
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 24 号: 1 ページ: 609-609

    • DOI

      10.1186/s12864-023-09718-2

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Intrageneric genomic relationship and evolution of non-model Basidiomycota yeasts based on chromosome-level genome assemblies.2023

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Kobayashi, Ayane Kayamori, Keita Aoki, Yuh Shiwa, Minenosuke Matsutani, Nobuyuki Fujita, Takashi Sugita, Wataru Iwasaki, Moriya Ohkuma, Naoto Tanaka, Masako Takashima.
    • 学会等名
      37th International Specialized Symposium on Yeasts (ISSY37)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 担子菌酵母Cutaneotrichosporon属ゲノムにみる塩基配列と染色体構造の変異速度.2023

    • 著者名/発表者名
      小林裕樹,栢森綺音,青木敬太,志波優,藤田信之,杉田隆,岩崎渉,田中尚人,高島昌子.
    • 学会等名
      日本菌学会第67回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 全ゲノム情報に基づいた担子菌酵母の変異と種分化の解析.2023

    • 著者名/発表者名
      小林裕樹,栢森綺音,青木敬太,志波優,松谷峰之介,藤田信之,杉田隆,岩崎渉,大熊盛也,田中尚人,高島昌子
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム情報に基づいた担子菌酵母Cutaneotrichosporon cavernicolaの種分化の解析2023

    • 著者名/発表者名
      小林裕樹、栢森綺音、青木敬太、志波優、藤田信之、杉田隆、田中尚人、高島昌子
    • 学会等名
      日本農芸化学会2023年度大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 比較ゲノムによる Cutaneotrichosporon cavernicola の交配型遺伝子座の解析2022

    • 著者名/発表者名
      栢森綺音、青木敬太、志波優、藤田信之、杉田隆、高島昌子、田中尚人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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