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2018 年度 実績報告書

光合成能喪失藻類をモデルとした従属栄養性への進化を駆動する因子の提唱

研究課題

研究課題/領域番号 15H05606
研究機関京都大学

研究代表者

神川 龍馬  京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (40627634)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードゲノム / 遺伝子水平伝播 / マングローブ林 / 生態
研究実績の概要

従属栄養性珪藻類のみが有する遺伝子を同定するため、比較ゲノム解析を行った。従属栄養性珪藻類Nitzschia sp. NIES-3581株のゲノム中に存在する遺伝子と、これまでに報告されている光合成種5種のゲノム中に存在する遺伝子のオーソログ比較をOrthofinderを用いて行った。その結果、44,457のOrthogroupが同定され、その内、上述6種の珪藻類に保存されて存在するOrthogroupは3,782であった。従属栄養性珪藻類にのみ存在するOrthogroupは4,757であり、これらのOrthogroupには遺伝子水平伝播により獲得された遺伝子が含まれ、従属栄養性の獲得に貢献したと予想される。そこで遺伝子水平伝播により従属栄養性珪藻に特異的に存在する遺伝子をより詳細に特定するために、様々な海洋性真核微生物のトランスクリプトームデータ(MMETSP)に対して相動性検索を行い、珪藻類の配列とホモロジーが高い配列を除いたところ、153配列のみが従属栄養性珪藻類のみに存在し、様々な光合成種からは検出されなかった。すなわち遺伝子水平伝播により獲得された候補遺伝子であると推定された。
環境中の従属栄養性珪藻類の分布を培養ベースで調査したところ、特定の種が太陽光の当たりにくいマングローブ林内からのみ得られていることが分かった。これはその他の種がマングローブ林の外側の太陽光が当たるサイトからも得られていることと明確に異なる性質である。そこで従属栄養性種4種について光量と増殖能について調べたところ、マングローブ林内からのみ培養ベースで発見される種については20~50μmol photons/m2/sの光量が存在すると増殖が抑制され、100 μmol photons/m2/sの光量では増殖が観察されないことが分かった。また、環境サンプルから従属栄養性藻類培養株を確立した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] IBENS(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      IBENS
  • [国際共同研究] Dalhousie University(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      Dalhousie University
  • [国際共同研究] Philipps University of Marburg(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Philipps University of Marburg
  • [国際共同研究] Mississippi State University/Arizona State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Mississippi State University/Arizona State University
  • [雑誌論文] Principles of plastid reductive evolution illuminated by non-photosynthetic chrysophytes2019

    • 著者名/発表者名
      Dorrell RG, Azuma T, Nomura M, Audren de Kerdrel G, Paoli L, Yang S, Bowler C, Ishii K, Miyashita H, Gile GH, Ryoma Kamikawa
    • 雑誌名

      Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 116 ページ: 6914-6923

    • DOI

      10.1073/pnas.1819976116

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nuclear genome sequence of the plastid- lacking cryptomonad Goniomonas avonlea: phylogenomic and metabolic insights into the evolution of secondary plastids2018

    • 著者名/発表者名
      Cenci U, Sibbald SJ, Curtis BA, Ryoma Kamikawa, Eme L, Moog D, Henrissat B, Maréchal E, Chabi M, Djemiel C, Roger AJ, Kim E, Archibald JM
    • 雑誌名

      BMC Biology

      巻: 16 ページ: 140

    • DOI

      10.1186/s12915-018-0593-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Diversity of organellar genomes in non-photosynthetic diatoms2018

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Kamikawa, Azuma T, Ishii K, Matsuno Y, Miyashita H
    • 雑誌名

      Protist

      巻: 169 ページ: 351-361

    • DOI

      10.1016/j.protis.2018.04.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fates of Evolutionarily Distinct, Plastid‐type Glyceraldehyde 3‐phosphate Dehydrogenase Genes in Kareniacean Dinoflagellates2018

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Kamikawa, Yazaki E, Tahara M, Sakura S, Eriko Matsuo, Nagamune K, Hashimoto T, Inagaki Y
    • 雑誌名

      Journal of Eukaryotic Microbiology

      巻: 65 ページ: 669-678

    • DOI

      10.1111/jeu.12512

    • 査読あり
  • [学会発表] Sigmoid Nitzschia species in girdle view2018

    • 著者名/発表者名
      Mayama N, Miura H, Ryoma Kamikawa, Mayama S
    • 学会等名
      25th International Diatom Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規無色珪藻培養株の系統学的位置と白色体ゲノム解析2018

    • 著者名/発表者名
      野村真未, 加山基, 後藤みなみ, 石井健一郎, 宮下英明, 真山茂樹, 神川龍馬
    • 学会等名
      第2回日本共生生物学会
  • [学会発表] ラピモナスとは何者か?2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤梓、加山基、野村真未、中山卓郎、宮下英明、河地正伸、神川龍馬
    • 学会等名
      第2回日本共生生物学会
  • [学会発表] 新規無色珪藻における葉緑体縮退進化2018

    • 著者名/発表者名
      加山基、野村真未、後藤みなみ、矢吹彬憲、宮下英明、真山茂樹、神川龍馬
    • 学会等名
      第2回日本共生生物学会
  • [学会発表] トランスクリプトーム解析と系統学的位置からみた太陽虫Actinophrys solの葉緑体進化2018

    • 著者名/発表者名
      東智範, Tomas Panek, Alex Tice, 加山基, 小林真弓, 宮下英明, 洲崎敏伸, Matthew W Brown, 神川龍馬
    • 学会等名
      第2回日本共生生物学会
  • [学会発表] THE COMPLETE GENOME OF A NON-PHOTOSYNTHETIC DIATOM AND ITS PLASTIDAL SULFOLIPID BIOSYNTHESIS2018

    • 著者名/発表者名
      Kamikawa R, Oyama K, Tanizawa Y, Mochizuki T, Nakayama T,Tanifuji, G, Nakamura Y, Kato M, Miyashita H
    • 学会等名
      ISOP/PSA
    • 国際学会
  • [学会発表] Diversity of genomes and functions in non-photosynthetic plastids of Ochrophyta2018

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Kamikawa, Azuma T, Ishii K, Miyashita H
    • 学会等名
      ISEP18
    • 国際学会
  • [学会発表] トランスクリプトーム解析と系統学的位置からみた 太陽虫Actinophrys solの葉緑体進化2018

    • 著者名/発表者名
      東 智範・Tomas Panek・Alex Tice・加山 基・小林 真弓・宮下 英明・洲崎 敏伸・Matthew W Brown・ 神川 龍馬
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回大会
  • [学会発表] 非光合成性無色珪藻類におけるクロロロフィル生合 成の進化2018

    • 著者名/発表者名
      加山 基・野村 真未・後藤 みなみ・矢吹 彬憲・宮 下 英明・真山 茂樹・柏山 祐一郎・神川 龍馬
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回大会
  • [図書] アメーバのはなし ―原生生物・人・感染症―(永宗・島野・矢吹 編)2018

    • 著者名/発表者名
      神川龍馬
    • 総ページ数
      152
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      ISBN978-4-254-17168-6
  • [備考] Ryoma's website

    • URL

      https://sites.google.com/site/ryomakamikawa/

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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