2018 Fiscal Year Annual Research Report
Factors mediating evolution to heterotrophy from autotrophy
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15H05606
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
神川 龍馬 京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (40627634)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ゲノム / 遺伝子水平伝播 / マングローブ林 / 生態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従属栄養性珪藻類のみが有する遺伝子を同定するため、比較ゲノム解析を行った。従属栄養性珪藻類Nitzschia sp. NIES-3581株のゲノム中に存在する遺伝子と、これまでに報告されている光合成種5種のゲノム中に存在する遺伝子のオーソログ比較をOrthofinderを用いて行った。その結果、44,457のOrthogroupが同定され、その内、上述6種の珪藻類に保存されて存在するOrthogroupは3,782であった。従属栄養性珪藻類にのみ存在するOrthogroupは4,757であり、これらのOrthogroupには遺伝子水平伝播により獲得された遺伝子が含まれ、従属栄養性の獲得に貢献したと予想される。そこで遺伝子水平伝播により従属栄養性珪藻に特異的に存在する遺伝子をより詳細に特定するために、様々な海洋性真核微生物のトランスクリプトームデータ（MMETSP）に対して相動性検索を行い、珪藻類の配列とホモロジーが高い配列を除いたところ、153配列のみが従属栄養性珪藻類のみに存在し、様々な光合成種からは検出されなかった。すなわち遺伝子水平伝播により獲得された候補遺伝子であると推定された。
環境中の従属栄養性珪藻類の分布を培養ベースで調査したところ、特定の種が太陽光の当たりにくいマングローブ林内からのみ得られていることが分かった。これはその他の種がマングローブ林の外側の太陽光が当たるサイトからも得られていることと明確に異なる性質である。そこで従属栄養性種4種について光量と増殖能について調べたところ、マングローブ林内からのみ培養ベースで発見される種については20～50μmol photons/m2/sの光量が存在すると増殖が抑制され、100 μmol photons/m2/sの光量では増殖が観察されないことが分かった。また、環境サンプルから従属栄養性藻類培養株を確立した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Principles of plastid reductive evolution illuminated by non-photosynthetic chrysophytes2019
Author(s)
Dorrell RG, Azuma T, Nomura M, Audren de Kerdrel G, Paoli L, Yang S, Bowler C, Ishii K, Miyashita H, Gile GH, Ryoma Kamikawa
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Journal Title
Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 116
Pages: 6914－6923
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Nuclear genome sequence of the plastid- lacking cryptomonad Goniomonas avonlea: phylogenomic and metabolic insights into the evolution of secondary plastids2018
Author(s)
Cenci U, Sibbald SJ, Curtis BA, Ryoma Kamikawa, Eme L, Moog D, Henrissat B, Maréchal E, Chabi M, Djemiel C, Roger AJ, Kim E, Archibald JM
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Journal Title
BMC Biology
Volume: 16
Pages: 140
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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