| 研究課題/領域番号 |
19K06212
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| 研究機関 | 福井県立大学 |
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研究代表者 |
近藤 竜二 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 教授 (30244528)
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| 研究分担者 |
片岡 剛文 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (10533482)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 鞭毛虫 / 嫌気性 / 海底泥 |
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| 研究実績の概要 |
福井県にある三方五個の一つである海水湖の日向湖の底泥から、集積培養と段階希釈法により偏性嫌気性の原生生物を単離した。この鞭毛虫は1本の独立した前鞭毛と絡み合った3本の後鞭毛を有する特徴的な形態をしており、Heteroloboseaに属する鞭毛虫の特徴を有していたが、鞭毛の数や細胞形態から近縁な種類は存在しなかった。
光学顕微鏡観察のほか、細胞形態を走査型電子顕微鏡で観察するとともに、細胞内の微細構造を透過型電子顕微鏡で観察したところHeteroloboseaに特徴的な形質が認められたが、一部にはこの鞭毛虫にしかないような特徴が認められた。食胞を有し、その内部には摂食した原核微生物の存在が認められた。また、DAPIを用いて核酸を染色したのち蛍光顕微鏡で観察したところ、食胞内に核酸が認めらた。このことから、原核微生物を摂食していることが明らかとなった。
細胞からDNAを抽出し、それを鋳型にして18S rRNA遺伝子をPCR増幅するとともに、全RNAを鋳型とした逆転写PCRによっても18S rRNA遺伝子を増幅した。それらの塩基配列を決定し、Blastによる検索ならびに系統解析を行ったところ、Heteroloboseaのクレードに属することが示されたものの、近縁な種は全く存在しなかった。形態的な特徴と遺伝子解析から単離した鞭毛虫は全く新奇な原生生物で、少なくとも属レベルで新しいことが示された。
現在、この鞭毛虫の生理・生化学的性質を調べるために、共存する原核微生物を極力少なくする必要があり、抗生物質と限界希釈を併用した培養を行っている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
海水湖である日向湖から単離した偏性嫌気性の細菌摂食性鞭毛虫の分類学的位置を明確にするために、18S rRNA遺伝子と機能遺伝子（リボゾームタンパク、チューブリン）の塩基配列を決定した。系統解析の結果、これまでにない新規の原生生物であることが明らかとなった。また、光学顕微鏡および電子顕微鏡観察を行い、極めて特徴的な形態をしていることが分かり、少なくと属レベル新規であることが示された。そのため、新種登録を目指して、より詳細な形態観察と遺伝子解析を進めている。
そのため、当初の予定であった無菌培養あるいは二者培養は、抗生物質を用いることによって、ある程度の共存する原核微生物を取り除くことができたが、いまだに二者培養には至っていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
細菌摂食性であるために無菌培養は困難と考え、今年度は二者培養を確立する。鞭毛虫の培養液に共存する細菌あるいは古細菌を単離し、それらを単独の餌として培養し、抗生物質とともに鞭毛虫を添加することを繰り返して二者培養の確立を目指す。確立した培養系を用いて指摘増殖温度・塩分などの増殖特性と細菌摂食活性を調べる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2019年度末に予定していたゲノム解析が新型コロナウィルスの影響で、研究が進まなかった。この解析を2020年度に実施する予定である。
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