| 研究課題/領域番号 |
20J23332
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
牟禮 あゆみ 京都大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
|
| キーワード | 栄養 / 代謝 / 成長 / 酵母 / 細菌 |
|---|
| 研究実績の概要 |
自然界で動物は他の生物を餌として摂食し、成長する。本研究では、宿主の栄養源として機能する微生物が、宿主の成長において果たす役割の遺伝子・分子レベルでの解明を目指す。キイロショウジョウバエの幼虫は、自然界では子嚢菌酵母（以下、酵母とする）と、細菌を主とする共生微生物によって発酵した果物を餌として成長する。微生物は、果物だけでは不足する栄養成分の供給源として、幼虫の成長において必須の役割を担っている。これまでに、野外でショウジョウバエが摂食する発酵餌（野外餌）中の微生物叢の構成が、発酵の進行に伴い変化することを見出した。また、野外餌から単離した微生物を無菌化処理した幼虫に与えることで、どのような微生物種からなる微生物叢が形成された場合に幼虫が成長可能かを見出した。当該年度には、単離した酵母・細菌株を用いた解析をさらに進め、発酵の初期・後期それぞれの時点の微生物叢で幼虫の成長を支える鍵となる種を同定した。また、特定の条件下では複数の微生物種間の相互作用が重要になることを見出した。これらの微生物叢が幼虫の成長を支える機構をさらに追究するため、異なる微生物により発酵した餌サンプルのメタボローム解析や、その餌を食べた幼虫の遺伝子発現解析も実施した。さらに、酵母に関しては菌体側の遺伝子発現も調べている。これらの解析により、幼虫の成長可否を決める酵母種間の違いについて、分子・遺伝子レベルの解明を目指している。
|
| 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
幼虫の成長を支えられる微生物叢の条件を前年度よりさらに絞り込み、発酵初期・後期に優占する微生物の中で鍵となる種をそれぞれ特定した。その上で、それらの微生物が幼虫の成長を支える機構を分子・遺伝子レベルで解明するための解析を進めた。まず、宿主の成長を支える上で微生物からの供給が必要な代謝産物を同定するため、餌サンプルのメタボローム解析を実施して、異なる微生物を添加した餌の間で成分がどのように異なるかを調べた。さらに、その種が幼虫の成長を支える機構を分子レベルで理解するため、異なる微生物を添加した餌を与えた幼虫の遺伝子発現解析を行った。加えて、微生物側でも遺伝子発現解析を行い、微生物種間で代謝関連遺伝子の発現量にどのような差があるかを解析している。
|
| 今後の研究の推進方策 |
微生物側の遺伝子発現解析と餌のメタボローム解析の結果から、微生物側のどのような代謝経路が宿主の成長に重要で、その結果どのような代謝産物が栄養素として供給されるかを明らかにする。その結果を踏まえて宿主側の遺伝子発現解析のデータを見直し、栄養素の有無により宿主の成長可否が決まる機構についても遺伝子レベルで理解する。以上の解析から、餌中の共生微生物が栄養素の供給により宿主の成長を支える機構を微生物の種や栄養素の分子、宿主の遺伝子発現のレベルで理解することを目指す。
|
