ヌクレオモルフの自律性から探る葉緑体二次共生藻類の成立過程

从核型自主性探讨叶绿体次生共生藻的建立过程

基本信息

批准号：
21657018
负责人：
本村泰三
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

葉緑体二次共生植物(藻類)であるクリプト藻とクロララクニオン藻では、葉緑体となった真核藻類の核の名残りであるヌクレオモルフが観察できる。昨年度は、海産クリプト藻Pyrenomonas helgolandiiについて葉緑体・ヌクレオモルフ・核のDNA合成時期・分裂時期を特定した。その結果は、ヌクレオモルフは1回だけのDNA合成をホストの核分裂直前の2-4時間の間に行うという極めて真核的なものであった。本年度はクリプト藻とは系統が異なるクロララクニオン藻において同様に調査する目的で、Partenskyella glossopodiaの核分裂について電子顕微鏡観察を行った。本種の直径は1.5-3μmと極めて小さく、核とピレノイドを持たない葉緑体が1個ずつという単純な構造であるために連続切片による観察が容易である。その結果、まず葉緑体が分裂し、次にヌクレオモルフが分裂し、細胞にホスト核が分裂することが明らかになった。また、今回の観察と今までの報告からクロララクニオン藻内での核分裂の多様性も示された。次にBrdUの取り込み実験を行ったが、クリプト藻Pyrenomonas helgolandiiと異なり本種ではBrdUの取り込みが確認できなかったためヌクレオモルフにおける正確なDNA合成時期の特定はできなかった。しかし、ホスト核とヌクレオモルフの分裂時期を考えるとクリプト藻の場合と同様に真核的なDNA合成制御を行っているものと推察できた。

核形体是真核藻类核变成叶绿体的残余物，可以在隐植物和氯蛛植物中观察到，它们是叶绿体次生共生植物（藻类）。去年，我们确定了海洋隐藻 Pyrenomonas helgolandii 的叶绿体、核形态和细胞核中 DNA 合成和分裂的时间。结果非常符合真核，核形态在宿主核裂变前的 2-4 小时内仅进行一轮 DNA 合成。今年，我们对 Partenskyella 舌足的核裂变进行了电子显微镜观察，以便对与隐藻不同谱系的氯蛛藻进行类似的研究。该物种的直径极小，为1.5-3μm，结构简单，由一个核和一个叶绿体组成，不含蛋白核，易于使用连续切片观察。他们发现叶绿体首先分裂，然后是核形体，然后细胞的宿主核分裂。此外，这一观察结果和之前的报告表明了氯蛛藻内核裂变的多样性。接下来，我们进行了 BrdU 掺入实验，但与隐藻 Pyrenomonas helgolandii 不同，我们无法确认该物种中 BrdU 的掺入，因此我们无法确定核形态中 DNA 合成的确切时间。然而，考虑到宿主细胞核和核形态之间的分裂时间，可以推断真核DNA合成控制的执行方式与隐藻类相同。