| 研究課題/領域番号 |
17KT0018
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
上村 匡 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (80213396)
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| 研究分担者 |
古谷 寛治 京都大学, 生命科学研究科, 講師 (90455204)
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| 研究期間 (年度) |
2017-07-18 – 2020-03-31
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| キーワード | 栄養 / 成長 / 生物間相互作用 / オミックス |
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| 研究実績の概要 |
栄養条件、特に栄養成分のバランス（栄養バランス）が個体の成長や器官形成に果たす役割については、不明な点が多い。多種類の栄養成分の量の組み合わせは無限にあり、成長や病態に与える因果関係を体系的に調べるのは容易ではない。この課題を克服するために、被食者と捕食者との生物間相互作用に着目し、被食者が含む栄養バランスの多様性と捕食者の応答メカニズムの、双方を検証する構成的アプローチを採用している。
方法の一つとして、キイロショウジョウバエと、その共生微生物に着目した。キイロショウジョウバエは、自然界において、共生微生物によって発酵した果物を主な餌としている。無菌化したショウジョウバエの幼虫は、新鮮なバナナだけでは蛹まで発生することができないが、バナナに酵母を植菌すると、蛹まで正常に発生できることが示されている。したがって、酵母などの微生物は果物に含まれない、あるいは含まれるが微量である成分を濃縮したり、生合成したりして、自身が幼虫に摂食されることで、ショウジョウバエの発生において必須の役割を担っている。そこで我々は、微生物叢がショウジョウバエ幼虫の栄養源として果たす役割を解明するために、野外にバナナトラップを設置して、野外のショウジョウバエが摂食した発酵したバナナを採取した。このバナナをサンプルとして、微生物叢解析を行っている。並行して、これらのサンプルから単離した個々の微生物種が、幼虫の発生を支えられるかどうかを検討するために、滅菌したバナナ培地に単離した微生物種を植菌してショウジョウバエの幼虫に摂食させ、発生率を調べる実験も行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
野外にバナナトラップを設置し、ショウジョウバエが摂食した発酵したバナナを採取した。このバナナをサンプルとした微生物叢解析の結果から、ショウジョウバエの幼虫が摂食する餌に存在する微生物の種と存在量比を明らかにした。また、幼虫の餌中の微生物叢と親バエの微生物叢を比較することにより、幼虫が摂食する餌の微生物叢が、成虫により餌に持ち込まれた微生物により構成されることを支持する結果も得た。並行して、個々の微生物種が幼虫の発生を支えられるかどうかを検討するために、餌サンプルから124系統の微生物を単離した。そして、滅菌したバナナ培地に単離した各々の微生物種を植菌して、ショウジョウバエ幼虫に摂食させ、発生率を調べる実験も開始した。共生細菌と比べ、ヒトを含むどの動物種でも圧倒的に知見の少ない共生真菌に着目し、幼虫の発生を支えられる種と支えられない種の違いを分子レベルで解析するために、ゲノム情報の比較解析に向けて準備を進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
単離した個々の微生物種が、幼虫の発生を支えられるかどうかの検討を進める。着目した微生物ゲノム情報の比較解析を目指して、ゲノムのシークエンスを完了すると共にアノテーションのためのRNA-seqを進める。アノテーションを終えた後、幼虫の発生を支えられる種と支えられない種の間で、代謝経路に着目した比較ゲノム解析を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由と使用計画微生物ゲノム情報の比較解析を実施するにあたって、アノテーションのためにRNA-seqを行う必要が生じた。RNA回収およびcDNAライブラリー作製のために消耗品を購入する。
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