深海性二枚貝の鰓細胞が共生細菌を取り込む際の３次元的形態プロセスの実証

2022年度は、シンカイヒバリガイ類と化学合成細菌の共生が成立する際の細胞レベルの形態的プロセスを３次元的に明らかにすることを目的とし、以下の研究を行なった。・試料採取のための深海調査航海の実施：伊豆小笠原海域明神海丘（深度約1,300 m）と相模湾初島沖（深度約900 m）に無人深海探査機で潜航し、それぞれの海域でシチヨウシンカイヒバリガイ（Bathymodiolus septemdierum）およびシンカイヒバリガイ（B. japonicus）を予定通り採集し、各種分析項目に応じた固定を行なった。また明神海丘においては、生息現場に設置していた再感染実験の個体も回収し、固定した。・蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）法による共生細菌遺伝的バリエーションの解析：シチヨウシンカイヒバリガイ稚貝鰓上皮細胞１細胞ごとに含まれる個々の共生細菌の遺伝的多様性を可視化するため、共生細菌１つ１つのシグナルを識別する高解像観察が可能なFISH法を検討した。現在、技術的検討を続けており、プローブの調製も進めている。・トモグラフィー法による菌保有細胞の３次元観察：シチヨウシンカイヒバリガイにおける初期の共生菌取り込みプロセスを３次元的に明らかにするため、稚貝鰓の超薄連続切片を作成し、共生細菌を宿す鰓上皮菌保有細胞の超微細構造を走査型電子顕微鏡で撮影した。撮影画像から目的の構造をトレースして分割し、３次元再構成を行なった。その結果、分析個体数はまだ少ないものの、取り込み初期の細胞形態プロセスについて当初の仮説とは異なる様子が見出された。今後観察例数を増やし、新たな取り込みモデルを構築することが必要と考えられた。

2022年度は、シンカイヒバリガイ類と化学合成細菌の共生が成立する際の細胞レベルの形態的プロセスを３次元的に明らかにすることを目的とし、以下の研究を行なった。・試料採取のための深海調査航海の実施：伊豆小笠原海域明神海丘（深度約1,300 m）と相模湾初島沖（深度約900 m）に無人深海探査機で潜航し、それぞれの海域でシチヨウシンカイヒバリガイ（Bathymodiolus septemdierum）およびシンカイヒバリガイ（B. japonicus）を予定通り採集し、各種分析項目に応じた固定を行なった。また明神海丘においては、生息現場に設置していた再感染実験の個体も回収し、固定した。・蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）法による共生細菌遺伝的バリエーションの解析：シチヨウシンカイヒバリガイ稚貝鰓上皮細胞１細胞ごとに含まれる個々の共生細菌の遺伝的多様性を可視化するため、共生細菌１つ１つのシグナルを識別する高解像観察が可能なFISH法を検討した。現在、技術的検討を続けており、プローブの調製も進めている。・トモグラフィー法による菌保有細胞の３次元観察：シチヨウシンカイヒバリガイにおける初期の共生菌取り込みプロセスを３次元的に明らかにするため、稚貝鰓の超薄連続切片を作成し、共生細菌を宿す鰓上皮菌保有細胞の超微細構造を走査型電子顕微鏡で撮影した。撮影画像から目的の構造をトレースして分割し、３次元再構成を行なった。その結果、分析個体数はまだ少ないものの、取り込み初期の細胞形態プロセスについて当初の仮説とは異なる様子が見出された。今後観察例数を増やし、新たな取り込みモデルを構築することが必要と考えられた。