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渦鞭毛藻Nusuttodinium aeruginosumはクリプト藻の葉緑体を取り込んで細胞内に保持する盗葉緑体現象を示し、クリプト藻の核を葉緑体の維持に用いていることが形態観察から明らかとなっているが、盗葉緑体現象の分子機構は未だに明らかとなっていない。本研究はN. aeruginosumにおける(1)盗葉緑体の維持機構の解明と(2)同調分裂機構の解明を目的とした。
（１）N. aeruginosumにおいて、宿主と共生体がどのように協調することで共生関係を維持しているのかを理解するために、渦鞭毛藻と共生クリプト藻のトランスクリプトーム解析を行った。クリプト藻の光合成関連遺伝子群は取り込まれる前よりもmRNA量が増大することから、渦鞭毛藻はクリプト藻核を利用して盗葉緑体光合成を活性化させていることが示唆された。渦鞭毛藻核コードの発現遺伝子群には宿主－共生体間で物質の授受に関わると考えられるトランスポーターやトランスロケーターの候補遺伝子群が含まれており、宿主から共生体への無機塩類輸送、共生体から宿主への光合成産物輸送が行われていることが示唆された。
（２）N. aeruginosumは細胞分裂時に盗葉緑体を自身の細胞と同調分裂させ、分裂した盗葉緑体をそれぞれの娘細胞に受け継ぐ。その分子機構の解明を目指しているが、餌生物であるクリプト藻でも葉緑体分裂制御機構は明らかとなっていない。そのため、ドラフトゲノム配列情報が明らかとなっているクリプト藻Guillardia thetaを用いて葉緑体同調分裂機構の解明を行った。その結果、ヌクレオモルフ（クリプト藻祖先に細胞内共生した紅藻の核の名残）と葉緑体ゲノムにコードされる葉緑体分裂・細胞周期制御遺伝子群は細胞周期依存的発現制御を失っており、葉緑体分裂のタイミングはクリプト藻核にコードされる因子によって制御されていることが示唆された。
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