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2018 年度 実績報告書

多数の藻類を細胞内共生させる原生動物における共生形態の多様性と進化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K07491
研究機関長浜バイオ大学

研究代表者

保科 亮  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 助教 (40373089)

研究分担者 小倉 淳  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (60465929)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード細胞内共生 / 藻類 / 原生動物 / 二次共生
研究実績の概要

観測定点とした琵琶湖において、多数の共生藻を保有する繊毛虫を解析してきた結果、多くの繊毛虫が特定の藻類種を共有することが判明した。本藻のrDNAは、各宿主種依存でわずかずつの相違がみられていたが、数年サンプリングを続けてもなお、宿主種―藻のrDNAパターンが変化しなかった。すなわち、共有イベントは過去の出来事であり、各種繊毛虫は半永久的に本藻を保持していると結論付けた。本藻の分子系統上の独立性に加え、rRNAにおける相補的塩基置換現象を根拠とし、新属新種Carolibrandtia ciliaticolaを提唱した。

細胞内共生のモデル生物であるミドリゾウリムシがもつ共生藻Chlorella variabilisの細胞壁を詳しく観察したところ、単独培養時と共生時において、細胞壁の厚さや化学組成が変化することが判明した。この現象は細胞内共生の可不可にもかかわるものと考えられ、今後非共生種との詳細な比較が課題となる。

近年登場して間もない、手のひらサイズの新型ロングリード次世代シーケンサーMinION (Oxford NANOPORE Technologies) を用いて、ミドリゾウリムシ共生藻 Chlorella variabilis のゲノム決定を行い、様々な藻類の中型サイズのゲノムを高品質・低コストで決定する手法を開発した。この研究で確立した中型ゲノムの決定手法は、様々な共生藻類のゲノムを比較研究する必要がある、多様な光合成生物をうみだす進化の原動力となる細胞内二次共生による葉緑体獲得のメカニズムを明らかにすることに貢献するものと期待される。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Brandtia ciliaticola gen. et sp. nov. (Chlorellaceae, Trebouxiophyceae) a common symbiotic green coccoid of various ciliate species2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshina Ryo、Kobayashi Mayumi、Suzaki Toshinobu、Kusuoka Yasushi
    • 雑誌名

      Phycological Research

      巻: 66 ページ: 76~81

    • DOI

      10.1111/pre.12194

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carolibrandtia nom. nov. as a replacement name for Brandtia Hoshina (Chlorellaceae, Trebouxiophyceae)2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshina Ryo、Nakada Takashi
    • 雑誌名

      Phycological Research

      巻: 66 ページ: 82~83

    • DOI

      10.1111/pre.12208

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endosymbiosis-related changes in ultrastructure and chemical composition of Chlorella variabilis (Archaeplastida, Chlorophyta) cell wall in Paramecium bursaria (Ciliophora, Oligohymenophorea)2018

    • 著者名/発表者名
      Higuchi Rina、Song Chihong、Hoshina Ryo、Suzaki Toshinobu
    • 雑誌名

      European Journal of Protistology

      巻: 66 ページ: 149~155

    • DOI

      10.1016/j.ejop.2018.09.003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] De novo assembly of middle-sized genome using MinION and Illumina sequencers2018

    • 著者名/発表者名
      Minei Ryuhei、Hoshina Ryo、Ogura Atsushi
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 19 ページ: Article no. 700

    • DOI

      10.1186/s12864-018-5067-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 共生できなくなった偏性共生クロレラChlorella variabilis変異株のオミクスアプローチによる共生メカニズム解明2019

    • 著者名/発表者名
      嶺井 隆平, 保科 亮, 藍川晋平, 洲崎 敏伸, 小倉淳
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回大会
  • [学会発表] ミドリゾウリムシ共生クロレラのゲノム・トランスクリプトーム解析から明らかになった大規模な遺伝子増加と共生の関連性2018

    • 著者名/発表者名
      嶺井 隆平, 保科 亮, 洲崎 敏伸, 小倉淳
    • 学会等名
      日本原生生物学会第51回大会
  • [学会発表] 繊毛虫に共有される共生藻Carolibrandtia ciliaticolaの特性2018

    • 著者名/発表者名
      保科 亮, 柴田 あいか, 河地 正伸
    • 学会等名
      日本共生生物学会第2回大会
  • [学会発表] ミドリゾウリムシ共生クロレラのゲノム・トランスクリプトーム解析から明らかになった細胞内二次共生初期におけるゲノムの変化2018

    • 著者名/発表者名
      嶺井 隆平, 保科 亮, 洲崎 敏伸, 小倉淳
    • 学会等名
      日本共生生物学会第2回大会
  • [学会発表] 非共生クロレラから発見された共生クロレラ特異的巨大ウイルス全ゲノム挿入2018

    • 著者名/発表者名
      村瀬 佳乃, 嶺井 隆平, 保科 亮, 小倉 淳
    • 学会等名
      日本共生生物学会第2回大会

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公開日: 2019-12-27  

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