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2018 年度 実績報告書

細胞共生による原生生物の同所的種分化の可能性

研究課題

研究課題/領域番号 17K19423
研究機関東京工業大学

研究代表者

本郷 裕一  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)

研究分担者 木原 久美子  熊本高等専門学校, 生物化学システム工学科, 准教授 (50622916)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード難培養 / メタン菌 / 原生生物 / 細胞内共生
研究実績の概要

H29年度は、題材とする原生生物種が、メタン菌の細胞内共生の有無によって実際には2種に識別可能であることを、細胞形態の一貫した相違と原生生物18S rRNA配列の分子系統学的解析により証明することができた。H30年度は、まずオーストラリアで宿主シロアリのサンプリングを行った。メタン菌保有タイプの同原生生物は、飼育下1週間程で速やかに消失してしまうため、新鮮な試料を得ることが必要であった。この現象自体が非常に興味深いが、もしかすると宿主シロアリが飼育下では巣内よりも高い酸素分圧に晒されることと関係するのかもしれない。前年度に引き続いて、1細胞転写産物解析の条件最適化を試み、現在解析中である。
また、メタン菌共生タイプと非共生タイプの大きな相違であるメタン菌自身の機能を解明するため、細胞内共生微生物叢のメタゲノム解析を行い、同メタン菌の高完成度のドラフトゲノムの情報解析を実施した。その結果、ゲノムサイズは近縁の自由生活型系統とほとんど変わらず、メタン生成経路も含めて、代謝系にも大きな差異は見られなかった。このことは、本課題の仮説のとおり、比較的最近に細胞内共生が生じ、それによって種分化を引き起こしたことを支持している。また、同メタン菌と同時共生しているEndomicrobium属細菌のドラフトゲノム解析も実施した結果、近縁の同属細菌系統とは、水素代謝系に大きな相違があった。これは、同メタン菌の共生が、他の共生細菌も含めた宿主の生理に大きな影響を与えたことを示唆している。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Sydney(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      University of Sydney
  • [雑誌論文] Genome analyses of uncultured TG2/ZB3 bacteria in ‘Margulisbacteria’ specifically attached to ectosymbiotic spirochetes of protists in the termite gut2019

    • 著者名/発表者名
      Utami Y.D., Kuwahara H., Igai K., Murakami T., Sugaya K., Morikawa T., Nagura Y., Yuki M., Deevong P., Inoue T., Kihara K., Lo N., Yamada A., Ohkuma M., Hongoh Y.
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 13 ページ: 455-467

    • DOI

      10.1038/s41396-018-0297-4

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ectosymbiotic bacterial microbiota densely colonize the surface of thelastomatid nematodes in the gut of the wood-feeding cockroach Panesthia angustipennis2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami T., Onouchi S., Igai K., Ohkuma M., Hongoh Y.
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Ecology

      巻: 95 ページ: fiy238

    • DOI

      10.1093/femsec/fiy238

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Termite gut flagellates and their methanogenic and eubacterial symbionts2018

    • 著者名/発表者名
      Hongoh Y. and Ohkuma M
    • 雑誌名

      Microbiology Monographs [(Endo)symbiotic Methanogenic Archaea (2nd Edition)]

      巻: 19 ページ: 55-80

    • DOI

      10.1007/978-3-319-98836-8_5

  • [雑誌論文] Metagenomic analyses highlight the symbiotic association between the glacier stonefly Andiperla willinki and its bacterial gut community2018

    • 著者名/発表者名
      Murakami T., Segawa T., Takeuchi N., Sepulveda G.B., Labarca P., Kohshima S., Hongoh Y.
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology

      巻: 20 ページ: 4170-4183

    • DOI

      10.1111/1462-2920.14420

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ゲノム解析によるシロアリ腸内原生生物共生細菌の役割の解明2018

    • 著者名/発表者名
      本郷裕一
    • 雑誌名

      しろあり(公益社団法人日本しろあり対策協会 機関誌)

      巻: 169 ページ: 12-26

  • [学会発表] Genome analysis of a methanogenic endosymbiont of a novel Mixotricha protist species in the termite gut2018

    • 著者名/発表者名
      Miho Sakai, Katsura Igai, Takako Mabuchi, Hirokazu Kuwahara, Nathan Lo, Moriya Ohkuma, Kumiko Kihara, Yuichi Hongoh
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Microbial Ecology (ISME17)
    • 国際学会
  • [学会発表] Genomics of uncultivable bacteria deciphers the multilayered symbiotic system in the termite gut2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hongoh
    • 学会等名
      OIST seminar
    • 国際学会
  • [学会発表] Multilayered-symbiotic system in the termite gut2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hongoh
    • 学会等名
      Central China Normal University Semiar
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Genomics of uncultivable bacteria deciphers multilayered symbiotic system in the termite gut2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hongoh
    • 学会等名
      2018 World Life Science Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-layered symbiotic system in the termite gut2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hongoh
    • 学会等名
      第46回内藤カンファレンス
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Genomics of uncultivable bacteria deciphers multilayered symbiotic system in the termite gut2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Hongoh
    • 学会等名
      International Workshop on Insect Gut Microbiology, Max Planck Institute(Marburg)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 本郷研ホームページ

    • URL

      http://www.hongoh.bio.titech.ac.jp

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公開日: 2019-12-27  

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