| 研究課題/領域番号 |
17H03723
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| 研究機関 | 独立行政法人国立科学博物館 |
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研究代表者 |
谷藤 吾朗 独立行政法人国立科学博物館, 動物研究部, 研究員 (70438480)
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| 研究分担者 |
柏山 祐一郎 福井工業大学, 環境情報学部, 教授 (00611782)
神川 龍馬 京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (40627634)
稲垣 祐司 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (50387958)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 非光合成葉緑体 / 比較ゲノム / 光応答 / クリプト生物 / 進化 |
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| 研究実績の概要 |
光合成が葉緑体の主機能であると一般に認識される一方，マラリア原虫，寄生性植物，ミドリムシの一部など，二次的に光合成能を消失した生物は真核生物全般に認められ，それらは概して非光合成葉緑体を維持している。また、それら非光合成葉緑体は系統によって認識される機能にはばらつきがあり，非光合成葉緑体の“一般則”は不明瞭である。本研究では，非光合成のクリプト生物が独立に何度も光合成機能を失っていることに注目し，それらの比較ゲノム解析から光合成消失進化における一般則の解明を目指す。さらに一部の非光合成クリプト生物では光合成色素とは異なる光吸収物質をもつことに着目し，従来全く議論されてこなかった非光合成葉緑体特有の新規な機能の解明を目指す。
初年度は非光合成クリプト生物の２株について基礎的なゲノムデータ及びトランスクリプトームデータを取得した。ゲノムデータはPacBio,Illuminaに加えNanoporeのような新規テクノロジーを積極的に活用し，質の良いゲノムデータの作成を目指した。様々なアセンブル手法を試し，それらの比較から最適な構築法及びパラメーターを模索し、次年度以降で解析予定のドラフト・ゲノムデータを構築した。トランスクリプトームはストランド・スペシフィックライブラリーを作成し，遺伝子カタログを作製するとともに，ゲノム上の遺伝子予測を容易にするように工夫した。これらのデータを用い遺伝子予測やアノテーションを行う。また，非光合成の生物がどのような光応答を行うか，もし特異的な反応をするとすればどのような光吸収物質が関与しているか調べるために，７つの単色光源を搭載した特殊光源人工気象機を導入し，実験を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
PacBioによる長鎖シーケンス用のDNAには非常に高い精製度が大量に要求されるが、初年度には必要量の高精度DNAが用意できなかったため、研究費の繰越を行った。2019年度に高精製度のDNAが要求されるが比較的DNA量が少量で実地できるNanoporeシーケンサーによりゲノムデータを得た。これらにより予想していた量のゲノムデータが得られたが、ゲノムデータの構築が遅れたため、予定より若干進歩が遅れている。それ以外の進行スケジュールには遅延ない。
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| 今後の研究の推進方策 |
基礎データの取得が概ね終了したことから、予定通り高精度のゲノムアノテーションを行う。また、光応答実験の下地も整ったことからゲノムデータを合わせた比較解析を開始する。 研究計画に大幅な変更はない。
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