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

基于光合作用阐明宿主细胞内共生进化早期阶段的进化过程

• 批准号: 20H00477
• 负责人: 宮城島 進也
• 金额: $ 28.45万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00477/
• 关键词: 細胞内共生; 光合成

単独培養とそれぞれゾウリムシおよびアメーバ宿主との共生状態について、クロレラ（それぞれミドリゾウリムシとミドリアメーバより単離した株）のトランスクリプトーム情報を比較解析した結果、どちらの場合も共生時に光合成関連遺伝子群の発現が上昇することが明らかとなった。ミドリアメーバからはアメーバによる維持期間の長い（共生関係の強い）クロレラ株と短い（共生関係の弱い）クロレラ株（それぞれB株とA株）が得られていたが、共生時の光合成関連遺伝子群の発現上昇は共生関係の強いB株のみで認められた。さらに、ミドリゾウリムシおよびミドリアメーバ由来のどちらのクロレラも、単独培養においては、無機窒素源としてアンモニウムを利用できるが硝酸を利用することができないことが判明した。また、どちらも窒素源として各種のアミノ酸を利用でき、ミドリゾウリムシから単離したクロレラにおいては、アミノ酸に比べて無機窒素の利用効率がかなり低いことが明らかとなった。昨年度新規に単離しその培養系を確立した藻食（珪藻を捕食）アメーバを、暗黒下、弱光下、強光下で培養した結果、強光下では消化中の珪藻が変色するという現象を見出した。さらに、新規の材料取得を進め、屋外からミドリゾウリムシとミドリアメーバの新規株に加え、ミドリラッパムシ、ミドリタイヨウチュウを採集することに成功した。

The results of the comparative analysis of the information of the host species in the symbiotic state of the host species in culture alone and in isolation show that the occurrence of photosynthesis-related gene groups in symbiotic state of the host species increases. A plant with a strong symbiotic relationship and a short symbiotic relationship is identified. A plant with a strong symbiotic relationship and a short symbiotic relationship is identified. In addition, it was found that the use of nitric acid in the production of organic compounds and inorganic compounds in the culture of organic compounds was very important. The utilization rate of inorganic elements is lower than that of inorganic elements. The new culture system was established last year, and the phenomenon of algae eating (algae predation) was observed in dark, low light, strong light, and strong light. In addition, the acquisition of new materials has been successfully completed.

项目成果

生命はどのようにして呼吸と光合成能を獲得したのか

生命是如何获得呼吸和光合作用的能力的？

• 发表时间: 2020
• 作者: Kishinami Hidehiko;Itoyama Katsutoshi;Nishida Kenji;Nakadai Kazuhiro;宮城島 進也
• 通讯作者: 宮城島 進也

微細藻類で探る細胞内共生進化の理解と社会実装

微藻中探索的内共生进化的理解和社会实施

• 发表时间: 2021
• 作者: Tamura Isao;Maekawa Ryo;Jozaki Kosuke;Ohkawa Yasuyuki;Takagi Haruka;Doi-Tanaka Yumiko;Shirafuta Yuichiro;Mihara Yumiko;Taketani Toshiaki;Sato Shun;Tamura Hiroshi;Sugino Norihiro;宮城島 進也
• 通讯作者: 宮城島 進也

細胞内共生による真核細胞の進化

真核细胞通过内共生进化

• 发表时间: 2021
• 作者: 宮城島 進也

光合成独立栄養と従属栄養増殖の双方が可能な単細胞紅藻ガルデリアの研究系開発

能够光合自养和异养生长的单细胞红藻 Gardelia 的研究系统开发

• 发表时间: 2021
• 作者: 宮城島進也;藤原崇之;山下翔大;廣岡俊亮
• 通讯作者: 廣岡俊亮

Changes in the transcriptome, ploidy, and optimal light intensity of a cryptomonad upon integration into a kleptoplastic dinoflagellate

• DOI: 10.1038/s41396-020-0693-4
• 发表时间: 2020-06-08
• 期刊: ISME JOURNAL
• 影响因子: 11
• 作者: Onuma, Ryo;Hirooka, Shunsuke;Miyagishima, Shin-ya
• 通讯作者: Miyagishima, Shin-ya