新規サンゴ共生藻遺伝子操作技術の確立と共生関連遺伝子の機能解析

新型珊瑚共生藻基因操作技术建立及共生相关基因功能分析

基本信息

批准号：
20K15871
负责人：
石井悠
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyoto University (2022)Miyagi University of Education (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

単細胞藻類である褐虫藻は、サンゴやイソギンチャクなどの刺胞動物と細胞内共生し、この共生関係は環境変動により変化する。この可塑的な共生関係は異なる生物間で共生性が進化するメカニズムを解明するためのモデルとなるが、褐虫藻・宿主共に遺伝子操作技術が確立されていないことから、その分子メカニズムは解明されていない。褐虫藻の遺伝子導入法は過去に複数のグループから報告があるが、実験の再現性が得られていないこと、遺伝子導入した細胞が増殖できないことなどから遺伝子の機能解析まで至っていない。そこで本研究では、再現性が高い褐虫藻の遺伝子ノックアウト法と遺伝子ノックダウン法を確立し、共生関連遺伝子の機能解析を目指している。当該年度は前年度までに得られた、NEPAによる遺伝子ノックアウト法による形質転換候補株の実験成功の可否を効率的に確認する実験系を確立させた。これにより、これまでに得られた多くの形質転換候補株の成功の可否を確認することに成功した。また、機能解析のための共生関連候補遺伝子を得るため、褐虫藻の比較ゲノム解析を行い、複数の候補遺伝子を得ることに成功した。

Zooxanthelea是一种单细胞藻类，在细胞内与诸如珊瑚和海葵等cnidaria一起生活，由于环境变化而导致这种共生关系变化。这种塑性共生关系是阐明不同生物之间共生的机制的模型，但是由于尚未为Zooxanthellae和宿主建立基因工程技术，因此尚未阐明它们的分子机制。尽管有几个组报告了Zooxanthellae的基因转移方法，但由于无法再现实验以及无法增殖基因传播的细胞的无法再现基因的功能分析。因此，这项研究已经建立了Zooxantheleae的高度可重现基因基因敲除和基因敲低方法，并旨在分析与共生相关基因的功能分析。在这个财政年度，建立了一个实验系统，该系统有效地确认了使用NEPA的基因敲除方法获得的候选菌株的实验成功。这导致成功确认了迄今为止获得的许多候选人转换菌株的成功。此外，为了获得与共生相关的候选基因进行功能分析，我们对Zooxanthellae进行了比较基因组分析，并成功获得了多个候选基因。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

褐虫藻が共生様式を進化させる過程で選択を受けた遺伝子の解析

虫黄藻共生模式进化过程中选择的基因分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
石井悠;金森駿介;出口竜作;河田雅圭;丸山真一朗
通讯作者：
丸山真一朗

共生のトレードオフ-糖代謝からみる刺胞動物と褐虫藻の細胞内共生

共生权衡：从糖代谢角度看刺胞动物与虫黄藻的细胞内共生

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kim;B. M.;Horita;J.;Suzuki;J. I.;& Tachiki;Y.;石井悠
通讯作者：
石井悠

DOI：
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发表时间：
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作者：
榊原良太;石井悠;久保田(河本)愛子;和田直子・樺山舞・権藤恭之・増井幸恵・安元佐織・杉本研・新井康通・石﨑達郎・樂木宏実・神出　計;遠藤利彦;樋口温子・樺山舞・清重映里・赤木優也・赤坂憲・杉本研・池邉一典・権藤恭之・樂木宏実・神出　計;遠藤利彦;川本哲也・安藤寿康・敷島千鶴・中村聖・遠藤利彦;樋口温子・樺山舞・山本浩一・杉本研・新井康通・石﨑達郎・池邉一典・権藤恭之・樂木宏実・神出　計;石井佑可子・利根川明子・榊原良太・川本哲也・武藤世良・遠藤利彦;遠藤　利彦;清重映里・神出計・樺山舞・増井幸恵・稲垣宏樹・池邉一典・新井康通・石﨑達郎・樂木宏実・権藤恭之;西田季里・久保田(河本）愛子・利根川明子・石井悠・遠藤利彦
通讯作者：
西田季里・久保田(河本）愛子・利根川明子・石井悠・遠藤利彦

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发表时间：
2018
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0
作者：
榊原良太;石井悠;久保田(河本)愛子;和田直子・樺山舞・権藤恭之・増井幸恵・安元佐織・杉本研・新井康通・石﨑達郎・樂木宏実・神出　計;遠藤利彦;樋口温子・樺山舞・清重映里・赤木優也・赤坂憲・杉本研・池邉一典・権藤恭之・樂木宏実・神出　計;遠藤利彦;川本哲也・安藤寿康・敷島千鶴・中村聖・遠藤利彦;樋口温子・樺山舞・山本浩一・杉本研・新井康通・石﨑達郎・池邉一典・権藤恭之・樂木宏実・神出　計;石井佑可子・利根川明子・榊原良太・川本哲也・武藤世良・遠藤利彦;遠藤　利彦;清重映里・神出計・樺山舞・増井幸恵・稲垣宏樹・池邉一典・新井康通・石﨑達郎・樂木宏実・権藤恭之;西田季里・久保田(河本）愛子・利根川明子・石井悠・遠藤利彦;木村友美・権藤恭之・池邉一典・神出計・石﨑達郎・増井幸恵;遠藤　利彦
通讯作者：
遠藤　利彦

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发表时间：
2019
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影响因子：
0
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通讯作者：
遠藤利彦

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发表时间：
2019
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榊原良太;石井悠;久保田(河本)愛子;和田直子・樺山舞・権藤恭之・増井幸恵・安元佐織・杉本研・新井康通・石﨑達郎・樂木宏実・神出　計;遠藤利彦;樋口温子・樺山舞・清重映里・赤木優也・赤坂憲・杉本研・池邉一典・権藤恭之・樂木宏実・神出　計;遠藤利彦
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2018
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作者：
榊原良太;石井悠;久保田(河本)愛子;和田直子・樺山舞・権藤恭之・増井幸恵・安元佐織・杉本研・新井康通・石﨑達郎・樂木宏実・神出　計;遠藤利彦;樋口温子・樺山舞・清重映里・赤木優也・赤坂憲・杉本研・池邉一典・権藤恭之・樂木宏実・神出　計
通讯作者：
樋口温子・樺山舞・清重映里・赤木優也・赤坂憲・杉本研・池邉一典・権藤恭之・樂木宏実・神出　計