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2023 年度 実績報告書

地球レベルの基礎生産を担う珪藻の「ウイルス感染死を介した」ブルーム維持戦略の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H00956
研究機関国立研究開発法人水産研究・教育機構

研究代表者

外丸 裕司  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(廿日市), 主任研究員 (10416042)

研究分担者 三木 健  龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (00815508)
山口 晴生  高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (10432816)
本郷 悠貴  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主任研究員 (20737316)
羽野 健志  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(廿日市), 主任研究員 (30621057)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード珪藻
研究実績の概要

珪藻個体群に占めるウイルス感染率の直接的測定手法を構築する技術の高度化を図るため、プライマーならびにプローブの再設計を行った。過年度に構築した新規連続培養装置について、無菌系で高精度、かつ操作性を向上させる改良を行うことができた。珪藻の死滅過程における代謝産物の変化をメタボローム解析で詳細に捉えるための実験を行った。本実験ではウイルス感染させない場合のフラスコ内での自然死を先ず対象とした。その結果、過年度に報告した糖/アミノ酸比の変化に加え、様々な代謝産物の変動を明らかにする事に成功した。一方、ウイルス感染実験では、ウイルス感染時に宿主細胞内で発現している遺伝子を網羅的に解析すると同時に、メタボローム解析で遺伝子発現の結果となる代謝産物の変動を解析した。これにより、宿主珪藻とウイルスの関わりの一部を確認することができた。珪藻・ウイルスの現場調査では、既存の珪藻株に感染するウイルスの性状を明らかにしていく過程で、既知の珪藻ウイルスとは性状が異なる可能性のある溶藻因子を分離した。さらに栄養制限に陥った珪藻の酵素発現を調べていく過程において、極度の栄養制限で珪藻個体群はウイルス感染を回避できる可能性が高まった。これにより研究当初に描いていた珪藻とウイルスの関係性について、部分的な再考が必要となった。また、新たな珪藻-ウイルス関係における新たな感染モデルを構築する材料が整った。これまでの5年間の研究を通し、当初目標としていた仮説の検証をする事ができた。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ウプサラ大学(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      ウプサラ大学
  • [雑誌論文] Transcriptional responses of the marine diatom Chaetoceros tenuissimus to phosphate deficiency2023

    • 著者名/発表者名
      Hongo Yuki、Hano Takeshi、Yamaguchi Haruo、Tomaru Yuji
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 884 ページ: 147695~147695

    • DOI

      10.1016/j.gene.2023.147695

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of a simple method for cryopreservation of the marine diatoms, Chaetoceros and Phaeodactylum2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Haruo、Sumida Narumi、Matsukawa Kazutsugu、Adachi Masao、Tomaru Yuji、Ishikawa Kosuke、Hotta Jun-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Phycology

      巻: 35 ページ: 2285~2293

    • DOI

      10.1007/s10811-023-03040-w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Single-Cell Level Raman Molecular Profiling Reveals the Classification of Growth Phases of <i>Chaetoceros tenuissimus</i>2023

    • 著者名/発表者名
      Ando Masahiro、Sugiyama Kaori、Kubo Koya、Horii Shumpei、Hano Takeshi、Tomaru Yuji、Takeyama Haruko
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 127 ページ: 5027~5033

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.3c02152

    • 査読あり
  • [学会発表] 海産珪藻Chaetoceros tenuissimusのウイルス感染時の遺伝子発現2024

    • 著者名/発表者名
      本郷悠貴、羽野健志、外丸裕司
    • 学会等名
      日本藻類学会2024
  • [学会発表] 珪藻に感染するDNAウイルスの感染特性から評価と感染機構の理解2024

    • 著者名/発表者名
      前田伊央莉、吉田和広、外丸裕司、木村圭
    • 学会等名
      日本藻類学会2024
  • [学会発表] 植物プランクトンに感染するウイルスの研究~水産学的な役割を探る~2024

    • 著者名/発表者名
      外丸裕司
    • 学会等名
      農芸化学会中四国支部大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 浦ノ内湾における珪藻Chaetoceros tenuissimusおよび同藻感染ウイルスの諸性状2023

    • 著者名/発表者名
      山本脩生、外丸裕司、山口晴生
    • 学会等名
      土佐湾生物学会2023
  • [学会発表] Diatom viruses isolated from coastal waters and sediments in western Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Tomaru Yuji
    • 学会等名
      ICHA20
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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