| 研究課題/領域番号 |
17KT0027
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
新里 宙也 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70524726)
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| 研究分担者 |
山下 洋 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 西海区水産研究所, 主任研究員 (00583147)
將口 栄一 沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, 研究員 (90378563)
安岡 有理 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (70724954)
鈴木 豪 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 西海区水産研究所, 主任研究員 (30533319)
座安 佑奈 沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, 研究員 (50746691)
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| 研究期間 (年度) |
2017-07-18 – 2021-03-31
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| キーワード | サンゴ / 共生 / ゲノム / 遺伝子 |
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| 研究実績の概要 |
一つの生物は様々な生命体が複雑に絡み合って成立しており、あたかも一つの生物のように振る舞う生命体は、まとめて「ホロビオント」という言葉で形容されている。地球上で最も生物多様性豊かな環境の一つであるサンゴ礁は、サンゴ-褐虫藻共生体のホロビオントが生み出した賜である。本研究ではサンゴと褐虫藻のゲノム解析や遺伝子機能解析、自然界で実際に起こっているサンゴと褐虫藻の共生を実験的に再現するシステムを結集・融合して、複雑なサンゴ“ホロビオント”構成原理の解明に取り組む。
これまでに我々は、褐虫藻との共生前のサンゴの幼生に異なる褐虫藻株を感染させ、遺伝子発現変動をRNA-Seqにより解析・比較を行った。褐虫藻との共生に重要な役割を果たしている候補遺伝子をサンゴのゲノムから特定し、これらの機能推定や進化的背景などを明らかにすることができた。いくつかの遺伝子については遺伝子機能の阻害実験にも着手し、褐虫藻との共生関係への影響についても調べている。さらにミドリイシサンゴから単離された褐虫藻株の1種のゲノムを解読し、サンゴゲノムの代謝経路と比較することで、サンゴと褐虫藻の共生がどのように行われているのか、どのような物質のやりとりが行われているか考察した。現在までに得られた成果を学術論文としてまとめ、国際誌への投稿を行っている。
さらに、毎世代褐虫藻を環境中から獲得するミドリイシ属と系統的に近縁だが、親から褐虫藻を受け継ぐコモンサンゴ属サンゴのゲノム解読を進めている。現在2種のドラフトゲノム構築が完成している段階である。コモンサンゴ属の方がミドリイシ属サンゴよりもゲノムサイズが大きいが、ミドリイシ属サンゴのゲノムと遜色のない完成度のゲノムデータがこれまでに得られている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
ミドリイシサンゴのゲノムに存在する褐虫藻との共生に関わる候補遺伝子群と、サンゴに共生する褐虫藻ゲノムについて、まとめた成果を国際誌に投稿した。その結果、追加解析や改定を行う必要が生じ、現在も作業を継続している。そのため、当該年度中の論文公開が間に合わなかったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
共生に関わるミドリイシサンゴの遺伝子群について、他のサンゴ種や高等動物等との比較解析をさらに進めて、これらの進化的意義についての考察を深める。これにより、褐虫藻と共生するサンゴに存在する遺伝的な特徴や、どのようにサンゴで共生に関わる遺伝子群が進化してきたのか、などを明らかにしたいと考えている。
近縁であるが褐虫藻との共生様式が異なるコモンサンゴ属のゲノムデータの、さらなる質の向上を行う。そしてミドリイシ属とコモンサンゴ属のゲノムを比較し、それぞれのゲノムに共通で見られる遺伝子や、ミドリイシもしくはコモンサンゴのみに見られる遺伝子に注目し、異なる共生様式を生みだすゲノム基盤を解明することを目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
現在国際誌での公開を目指している学術論文について、掲載受理とデータの公開に向けて、データ解析と改定作業を継続し、早期の完了を目指す。さらにコモンサンゴ属のゲノム解析の向上のため、RNA-Seqデータをさらに有効活用することで、ゲノムからの遺伝子予測精度を向上させる。
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