Revealing the symbiotic mechanisms from useful metabolites of dinoflagellates in corals

揭示珊瑚中甲藻有用代谢物的共生机制

基本信息

批准号：
20K05798
负责人：
將口栄一
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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

项目摘要

昨年度までに褐虫藻ゲノム間の比較解析により、褐虫藻種間のインターラクションがサンゴの白化現象を分子レベルで解析していく上で重要であるかもしれないことを示唆する結果を得て、論文として報告することができた。一方で、褐虫藻とバクテリアのインターラクションが褐虫藻の増殖に重要であることが示唆されてきているが、サンゴや褐虫藻に共生するバクテリアは、そのほとんどが16S rRNA遺伝子による多様性の解析にとどまってきた。例えば、我々がゲノムを解読してきた褐虫藻4種の中で、白化に耐性のある褐虫藻Durusdinium trenchiiだけが抗生物質の存在下において増殖することができないことなどから、バクテリアとのインターラクションが重要であることが示唆されている。本研究において、サンゴに共生する褐虫藻4種の培養株に共在しているバクテリアの全ゲノム配列を決定し、公的データベースに登録した。その4種に共通のバクテリアは、培養が難しいとされてきたアルファプロテオバクテリアであった。しかしながら本研究ではその単離培養に成功した。4種のバクテリアのゲノムサイズは、2.9~3.9 Mbであった。2800~3800個の遺伝子をコードしており、褐虫藻が合成できないビタミンの合成遺伝子セットをコードしているなど、褐虫藻とのインターラクションに重要と考えられる遺伝子群の存在を明らかにした。バクテリアゲノムにコードされた遺伝子セットから予測される分子レベルのインターラクションを議論し、論文としてまとめた。本研究で得られた結果は、白化しやすいサンゴに共生し、培養の困難な褐虫藻を単離培養し、解析していく上で役に立つ可能性がある。

到去年，Zooxanthella基因组之间的比较分析得出的结果表明，ZOOXANTHELLE物种在分析分子水平的珊瑚漂白现象中可能很重要，并且能够将其报告为论文。另一方面，有人提出，Zooxanthellae和细菌相互作用对于Zooxanthella的生长很重要，但是大多数与珊瑚和Zooxanthella共存的细菌仅使用16S RRNA基因对多样性进行了分析。例如，在我们已经破译基因组的四种动物植物中，只有耐抗漂白剂的抗染色质的durusdinium durusdinium durusdinium durusdinium dulusdinium trenchii耐药性，不能在存在抗生素的情况下生长，这表明与细菌的相互作用很重要。在这项研究中，确定并在公共数据库中确定并注册了四个培养的培养菌株中的细菌的整个基因组序列。这四个物种中的常见细菌是刻板性细菌，这些细菌被认为难以培养。但是，这项研究成功地隔离并培养了细胞。四种细菌的基因组大小范围为2.9至3.9 MB。被认为对与Zooxanthellae相互作用的基因组的存在，例如编码2,800-3,800基因并编码Zooxanthellae无法合成的一组合成维生素。讨论了由细菌基因组编码的基因集预测的分子水平相互作用，并作为论文进行了编译。在这项研究中获得的结果可能可用于分离和培养居住在容易漂白且难以培养的珊瑚中的Zooxanthelae。