• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実績報告書

光合成を基盤とした細胞内共生進化の初期における宿主細胞の進化過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H00477
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

宮城島 進也  国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 教授 (00443036)

研究分担者 小林 優介  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 助教 (20800692)
岩根 敦子 (引越敦子)  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 客員主管研究員 (30252638)
大沼 亮  神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 講師 (80756825)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード光合成 / 細胞内共生
研究実績の概要

前年度の探索で生息地を見つけたミドリラッパムシの培養系を樹立することに成功し、さらにラッパムシ宿主内に共生している緑藻クロレラの単独培養にも成功した。当該共生クロレラの窒素源の利用能力を調べたところ、前年度までに解析したミドリゾウリムシとミドリアメーバに共生しているクロレラと同様に硝酸の同化能が、自由生活クロレラに比べて著しく低下していることが明らかとなった。さらに、ミドリラッパムシからトータルRNAを抽出し、mRNAを増幅することで、今後の解析に資するトランスクリプトーム情報を得ることに成功した。
上記と並行して、ミドリアメーバにおける宿主(アメーバ)と共生体(クロレラ)の共生関係に対する環境の影響を調べた結果、明条件で餌が多い場合は、アメーバあたりの共生体の数が減少する一方で、餌が少なくかつ無機窒素源も少ない環境下では共生体の数が増加することが判明した。つまり、アメーバとクロレラの共生関係は、貧栄養条件で有利となることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ミドリラッパムシおよび共生体の培養系を新規に樹立することに成功し、今後の解析に資する、ラッパムシと共生クロレラそれぞれのトランスクリプトーム情報を得ることができた。また、ミドリアメーバを用いた共生関係を今後解析するにあたっての最初の手がかりを得ることが出来た。したがって、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

ミドリラッパムシに関して、今年度得られたトランスクリプトーム情報を用い、共生状態と非共生状態のクロレラの比較トランスクリプトーム解析を行う。また、ミドリゾウリムシ、ミドリアメーバに共生するクロレラも含めて、共生クロレラ群のゲノム解析を行い、独立栄養クロレラと比べて窒素同化経路がどのように変化しているのか特定する。
今年度ミドリアメーバで見られたような、貧栄養環境と細胞内共生の関係性が他の共生系でも成り立つのかどうかを、ミドリゾウリムシを用いて解析する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Genome evolution of a nonparasitic secondary heterotroph, the diatom Nitzschia putrida2022

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Kamikawa et al.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.abi5075

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Life cycle and functional genomics of the unicellular red alga Galdieria for elucidating algal and plant evolution and industrial use2022

    • 著者名/発表者名
      Hirooka Shunsuke、Itabashi Takeshi、Ichinose Takako M.、Onuma Ryo、Fujiwara Takayuki、Yamashita Shota、Jong Lin Wei、Tomita Reiko、Iwane Atsuko H.、Miyagishima Shin-ya
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 ページ: -

    • DOI

      10.1073/pnas.2210665119

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Understanding the origin and evolution of photosynthetic eukaryotes focusing on oxidative stress2022

    • 著者名/発表者名
      Shin-ya Miyagishima
    • 学会等名
      第24回日本進化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 微細藻類で探る光合成生物の進化と社会実装2022

    • 著者名/発表者名
      宮城島 進也
    • 学会等名
      東京工業大学 化学生命科学研究所 シンポジウム 「化学生命科学先駆研究のNew Horizon」
    • 招待講演
  • [学会発表] 単細胞紅藻における生活環の発見に基づく光合成真核生物研究系の開発2022

    • 著者名/発表者名
      宮城島 進也
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi