イシサンゴの概日リズムから読み解く成長線形成メカニズム

生物は環境サイクルに対応した周期性をいろいろな生理現象の中に示し，それらの多くは環境への適応として獲得されたと考えられている．特に殻を有する生物の場合，約1日の概日リズムや約１年の概年リズムなどが，成長線に代表される骨格の構造に顕著に表出すると考えられてきた．浅海の造礁性イシサンゴにおいては，光量の変化で調整される時計遺伝子や，それがもたらす概日リズムなど，短時間スケールで周期的に発現する内因的な細胞生理現象が明らかとなってきた．本研究では，これまで注目されてこなかった無藻性サンゴの生体と骨格を用いた学際的研究によりサンゴ骨格中に，概日リズム，概日時計遺伝子，石灰化過程によって裏付けられた，正確な1日刻みの目盛りをサンゴ骨格に設定することを目的とする．浅海に比較し環境が安定している深海においてこのような微細な成長線を形成するのは，細胞生理現象の周期性が直接に影響を与えていると予想される．これにより，骨格構造と各時間リズムとの正確な対応関係明らかにし，極微小領域でのアラゴナイト結晶構造の仕組み，化学組成の不均質性，石灰化の分子機構，有機基質の役割を考慮した生体鉱化作用の解明を目指す．本研究は日輪といった微小スケールの成長線が，実は石灰化における造骨細胞などの日周活動と対応可能であることに注目し，微細な骨格構造から骨格形成時の細胞活動履歴を読み解く．本年度は研究対象であるイシサンゴの確保や安定した飼育環境の設営を行い，飼育個体にストロンチウムやカルセインを添加し，骨格中に微量元素の取り込みを行った．また，飼育個体の概日リズムの検証を行うため，概日リズムにおける自由継続周期や環境に同調した日周性といった，ポリプの膨縮における時間的な要素を解析している．

生物は環境サイクルに対応した周期性をいろいろな生理現象の中に示し，それらの多くは環境への適応として獲得されたと考えられている．特に殻を有する生物の場合，約1日の概日リズムや約１年の概年リズムなどが，成長線に代表される骨格の構造に顕著に表出すると考えられてきた．浅海の造礁性イシサンゴにおいては，光量の変化で調整される時計遺伝子や，それがもたらす概日リズムなど，短時間スケールで周期的に発現する内因的な細胞生理現象が明らかとなってきた．本研究では，これまで注目されてこなかった無藻性サンゴの生体と骨格を用いた学際的研究によりサンゴ骨格中に，概日リズム，概日時計遺伝子，石灰化過程によって裏付けられた，正確な1日刻みの目盛りをサンゴ骨格に設定することを目的とする．浅海に比較し環境が安定している深海においてこのような微細な成長線を形成するのは，細胞生理現象の周期性が直接に影響を与えていると予想される．これにより，骨格構造と各時間リズムとの正確な対応関係明らかにし，極微小領域でのアラゴナイト結晶構造の仕組み，化学組成の不均質性，石灰化の分子機構，有機基質の役割を考慮した生体鉱化作用の解明を目指す．本研究は日輪といった微小スケールの成長線が，実は石灰化における造骨細胞などの日周活動と対応可能であることに注目し，微細な骨格構造から骨格形成時の細胞活動履歴を読み解く．本年度は研究対象であるイシサンゴの確保や安定した飼育環境の設営を行い，飼育個体にストロンチウムやカルセインを添加し，骨格中に微量元素の取り込みを行った．また，飼育個体の概日リズムの検証を行うため，概日リズムにおける自由継続周期や環境に同調した日周性といった，ポリプの膨縮における時間的な要素を解析している．