「モデル海藻」確立

モデル動植物（線虫、シロイヌナズナ等）は、ヒトの体の発生、病気の理解や、植物育種のための基盤技術創生などに大きな貢献を果たしてきたが、海藻については、モデル実験系が存在しないことで、発生、細胞生理、環境応答、受精など、あらゆる分野において知見が決定的に欠けている。先端テクノロジーを使った育種を見据えて、海藻の生物学を理解するためには、実験系の構築は重要である。本研究では、実験モデルとなる海藻を確立することが目標である。モデルとしての条件として4つ考えられる。1)幅広い種に備わる特徴的な性質を有していること。2)実験室での培養が容易であること。例えば無性増殖する種は有力である。3)ライブセルイメージングや免疫染色といった細胞生物学手法が適用できること。4)分子遺伝学操作ができること。初年度、以下の成果が上がった。１） 採取した海藻のうち、緑藻・ハネモについて、微小管やアクチンの免疫染色に成功し、細胞骨格がどのように発達しているかを共焦点顕微鏡で可視化することができた。２）海藻にはしばしば形態形成を制御する共生細菌が存在すると考えられている。しかし、形質転換等の操作や将来のゲノム配列の決定時には、無菌培養された海藻を使用することが望ましい。そこで、抗生物質を用いた殺菌を試したところ、抗生物質存在下ではハネモの成長が著しく阻害された。共生細菌が生育に必須の役割を担っていることが示唆された。３）ハネモの全ゲノム配列を決定すべく、DNAを抽出しシークエンシングした（葉緑体、ミトコンドリア、核）。現在、ハネモがどういった特徴的な遺伝子を有しているか、解析を進めている。

モデル動植物（線虫、シロイヌナズナ等）は、ヒトの体の発生、病気の理解や、植物育種のための基盤技術創生などに大きな貢献を果たしてきたが、海藻については、モデル実験系が存在しないことで、発生、細胞生理、環境応答、受精など、あらゆる分野において知見が決定的に欠けている。先端テクノロジーを使った育種を見据えて、海藻の生物学を理解するためには、実験系の構築は重要である。本研究では、実験モデルとなる海藻を確立することが目標である。モデルとしての条件として4つ考えられる。1)幅広い種に備わる特徴的な性質を有していること。2)実験室での培養が容易であること。例えば無性増殖する種は有力である。3)ライブセルイメージングや免疫染色といった細胞生物学手法が適用できること。4)分子遺伝学操作ができること。初年度、以下の成果が上がった。１） 採取した海藻のうち、緑藻・ハネモについて、微小管やアクチンの免疫染色に成功し、細胞骨格がどのように発達しているかを共焦点顕微鏡で可視化することができた。２）海藻にはしばしば形態形成を制御する共生細菌が存在すると考えられている。しかし、形質転換等の操作や将来のゲノム配列の決定時には、無菌培養された海藻を使用することが望ましい。そこで、抗生物質を用いた殺菌を試したところ、抗生物質存在下ではハネモの成長が著しく阻害された。共生細菌が生育に必須の役割を担っていることが示唆された。３）ハネモの全ゲノム配列を決定すべく、DNAを抽出しシークエンシングした（葉緑体、ミトコンドリア、核）。現在、ハネモがどういった特徴的な遺伝子を有しているか、解析を進めている。