最強ウイルスバスター微生物による暗黒の底生生態系に潜むウイルス防御共生の実証

最强的病毒克星微生物展示了隐藏在黑暗底栖生态系统中的病毒保护共生关系

• 批准号: 21K18156
• 负责人: 高井 研
• 金额: $ 16.47万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18156/
• 关键词: 超深海海溝; 暗黒の生態系; ウィルスバスター微生物; 防御共生; CRISPR/CAS; ウイルスバスター微生物; CRISPR/Cas

2022年度も実施予定であった研究調査船「よこすか」と有人潜水船「しんかい6500」による琉球海溝調査を行うことができなかった。水深6500mに至る様々な環境に生息する多様な底生動物の網羅的な採取を行い、消化管各組織・部位毎の微生物群集のメタゲノム解析を行うことは2024年度に延長されることとなった。そのため2022年度は、過去の深海潜航調査や2022年度に別の航海で得られた多種のナマコを中心とした２０個体以上の底生動物について、新たに消化管各組織・部位毎の微生物群集のメタゲノム解析を行った。約７０個体の底生動物の消化管壁に共生する微生物群集において、２０％程度の個体がTenericutes綱バクテリアを保持していること、およびそのうち3個体が多数のCRISPR/Cas領域の反復配列を有すること、を明らかにした。この結果から、消化管組織において多数のCRISPR/Cas領域の反復配列を持つTenericutes綱バクテリアを共生させるナマコや底生動物の確率は研究開始まえに想定していたよりも遥かに低いことが明らかになった。一方で、多数のCRISPR/Cas領域の反復配列を持つTenericutes綱バクテリアを共生させるナマコは全て深海に生息する個体であり、防御共生は深海性ナマコ特有の現象であることも予想された。また2022年度は、共生菌を有するナマコ消化管内容物や堆積物中のメタウイローム解析を実施し、Tenericutes綱共生バクテリアのCRISPR/Cas領域に記録されたウイルスの痕跡と消化管内容物や堆積物中に優占するウイルスとの関わりを調べた。しかしながら、CRISPR/Cas領域に残されたウイルス遺伝子の痕跡と消化管内容物や堆積物中に優占するウイルス間に明らかな関係性を見出すことはできなかった。

In 2022, the research ship "" and the manned diving ship "6500" were launched. Water depth 6500m to 1000 m, the environment for the acquisition of a variety of benthic animals, digestive tract tissues, parts of the microbial community analysis of the process, until 2024 to extend the period of time. In 2022, the deep-sea submarine survey in the past and the deep-sea submarine survey in 2022 were carried out to analyze the microbial community of various tissues and parts of digestive tract. About 70 individuals of benthic animals in the digestive tract wall symbiotic microbial community, about 20% of the individual Tenericutes class to maintain a high degree of diversity, and about 3 individuals of most CRISPR/Cas domain repeated alignment, there is a high degree of diversity. As a result, most CRISPR/Cas domains were repeatedly aligned in digestive tract tissues, and the accuracy of the symbiosis rate of basal animals was determined at the beginning of the study. The repeated alignment of CRISPR/Cas domains in one party and in most cases is expected to result in the occurrence of symbiosis in all deep-sea organisms and in defensive symbiosis in deep-sea organisms. In 2022, symbiotic bacteria were recorded in the CRISPR/Cas domain of digestive tract contents and deposits, and the relationship between them and symbiotic bacteria was adjusted. CRISPR/Cas domain residues and digestive tract contents accumulation in the best of its kind