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この研究は、多様な海産無脊椎動物・原生動物と共生する褐虫藻(Symbiodinium spp.)において、自由生活時に比べてサンゴとの共生時に発現の上昇する遺伝子を同定・解析することを目的として開始した。そのために、PL-TS-1褐虫藻が感染したウスエダミドリイシ稚サンゴを用いて、共生状態と非共生状態で発現レベルの異なる褐虫藻mRNAを同定することを目指した。
(1)研究の結果、この共生系は褐虫藻の遺伝子発現の変化を調べるには不適であると考えられたが、そのかわり、褐虫藻の存在下で発現の上昇するサンゴのmRNAを2つ同定することができた(AtSym-01と02)。サンゴにおけるこの種の遺伝子の同定は、世界初であった。配列解析の結果、AtSym-01と02は、それぞれ硫酸イオン輸送体とsyndecanをコードすることがわかった。発現解析から、前者は組織の成長や骨格の形成に必要な硫酸化高分子(硫酸化多糖など)の合成を行う細胞に、硫酸イオンを取り込む役割を担うと推測された。
(2)PL-TS-1の他に、CCMP2467系統の褐虫藻が稚サンゴと共生を長期に保ち、宿主の成長を促進することを明らかにした。
(3)褐虫藻(PL-TS-1系統)のアクチンcDNAの単離と解析を行い、二種のcDNA(SyAct-A1およびA2)を同定した。次に、これらの非共生状態と共生状態における発現レベルを比較したところ、A1とA2はウスエダミドリイシ稚サンゴとの共生状態で発現がそれぞれ2倍および8倍程度上昇していると推測された。
(4)サンゴプラヌラ幼生と褐虫藻から得られたcDNAクローンの小規模EST解析を行い、褐虫藻由来cDNAの方が平均GC含量が有意に高いことを見出した。共生状態の稚サンゴから得られたESTの小規模解析(約500)も行ったところ、cDNAクローンの約95%がサンゴ由来であると推測された。
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