Adaptation of the coral Acropora elucidating from the past climate change

本研究課題では、気候変動に対するサンゴの適応の可能性を繁殖から明らかにするものである。研究成果として、高水温により配偶子形成が変化することを明らかにし、受精時に機能するタンパク質の同定と機能解析から種の境界に重要な働きをする配偶子種認識に関与するタンパク質を明らかにした。例えば、サンゴ群体が高水温を経験すると、次の年の産卵では、卵のサイズを小さくし、より多く作ることが明らかとした。これは、気候変動に対してサンゴが資源投資を変化させずに多くの子供を残そうとすること＝順応することを意味する。また受精時に配偶子種認識に関与するタンパク質の選別を行い、ひとつのタンパク質ADAM10が関与する可能性を明らかにした。また、テーブル状のミドリイシ属サンゴは少なくとも5種おり、その種は交雑を介さずに非常に早い速度で種分化したことも明らかにした。これらの種では、交雑を介さずにタンパク質の遺伝子(CDs)とnon-coding RNAの遺伝子進化が種分化と相関して起きていたことも判明した。このCDsには配偶子構成タンパク質も含まれていた。またこれらのCDsをミドリイシ属のデータベースからオルソログを単離し、非同義／同義置換率を指標にした解析を行った結果、多くの遺伝子が適応進化していることも明らかとなった。なお適応進化しているCDsには配偶子を構成するタンパク質ADAM10のパラログであるADAM17もあった。そして、配偶子の互換性の高いミドリイシ属サンゴでは、生息数が減少した際に、交雑が起きる可能性が示唆されていた。その結果を支持するように、これらの種では、ゲノムワイドなシーケンスによる一塩基多型（SNPs）を用いた研究から、遺伝子浸透が白化の起きた近年（<50年以内ー約8世代）と過去の氷河期の最後の時期ー更新世後期（1万年から3万年前）に活発に起きていたことを推定できた。

本研究課題では、気候変動に対するサンゴの適応の可能性を繁殖から明らかにするものである。研究成果として、高水温により配偶子形成が変化することを明らかにし、受精時に機能するタンパク質の同定と機能解析から種の境界に重要な働きをする配偶子種認識に関与するタンパク質を明らかにした。例えば、サンゴ群体が高水温を経験すると、次の年の産卵では、卵のサイズを小さくし、より多く作ることが明らかとした。これは、気候変動に対してサンゴが資源投資を変化させずに多くの子供を残そうとすること＝順応することを意味する。また受精時に配偶子種認識に関与するタンパク質の選別を行い、ひとつのタンパク質ADAM10が関与する可能性を明らかにした。また、テーブル状のミドリイシ属サンゴは少なくとも5種おり、その種は交雑を介さずに非常に早い速度で種分化したことも明らかにした。これらの種では、交雑を介さずにタンパク質の遺伝子(CDs)とnon-coding RNAの遺伝子進化が種分化と相関して起きていたことも判明した。このCDsには配偶子構成タンパク質も含まれていた。またこれらのCDsをミドリイシ属のデータベースからオルソログを単離し、非同義／同義置換率を指標にした解析を行った結果、多くの遺伝子が適応進化していることも明らかとなった。なお適応進化しているCDsには配偶子を構成するタンパク質ADAM10のパラログであるADAM17もあった。そして、配偶子の互換性の高いミドリイシ属サンゴでは、生息数が減少した際に、交雑が起きる可能性が示唆されていた。その結果を支持するように、これらの種では、ゲノムワイドなシーケンスによる一塩基多型（SNPs）を用いた研究から、遺伝子浸透が白化の起きた近年（<50年以内ー約8世代）と過去の氷河期の最後の時期ー更新世後期（1万年から3万年前）に活発に起きていたことを推定できた。