蛍光タンパク質を介したサンゴの光環境への適応機構の解明

荧光蛋白介导的珊瑚对光环境的适应机制的阐明

• 批准号: 17J07385
• 负责人: 仮屋園 志帆
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The Graduate University for Advanced Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J07385/
• 关键词: 造礁サンゴ; 蛍光タンパク質; 造礁サンゴ; 蛍光タンパク質

1、背景と目的サンゴ礁は生物多様性が最も豊かな生態系のひとつである。サンゴ礁をつくるミドリイシ属のサンゴ(以下サンゴ)は、蛍光タンパク質(Fluorescent protein: FP)をもつ。FPはエネルギーの高い光(励起光)を吸収し、エネルギーの低い波長に変換して蛍光として放射するタンパク質である。その性質からFPが強光からサンゴを保護する可能性が提唱されているが、実際の役割はよくわかっていない。FPの役割を解明するには、どのような機能のFP遺伝子がサンゴに存在するか、つまりFPの遺伝子基盤の把握が必要である。そこで本研究は、サンゴのFP遺伝子の全体像を解明すること、次いでそれらの個体間の違いを明らかにすることで、FPの生体内での役割を解明することを目的としている。2、内容(1) コユビミドリイシ複数個体からFP遺伝子のエクソン３配列を決定し、 RNA-seqを用いてFP配列間の発現量比較解析を行った。成体では、1つの系統に含まれるFP配列の発現に個体間でばらつきがあり、発現量の上昇は特定のFP配列の発現上昇によることが明らかになった。幼生のRNA-seqデータを用いた解析により、発生段階特異的にFP配列が発現することが明らかになった。(2) コユビミドリイシの蛍光を測ると、蛍光の有無による表現型の多型が存在した。ゲノムと遺伝子発現を解析すると、蛍光の有無は1つのFP配列の発現の有無と相関があり、その発現の有無はそのFP配列のゲノム上での存在の有無で起きていた。地理的に離れた集団のゲノム解析から、この1遺伝子の有無は別集団でも多型であることがわかり、蛍光の多型は古くから維持されていると考えられた。これらの結果から、成体の蛍光は「生存に必須な役割」ではなく、「多様性が要求される役割」を担う可能性を示唆された。

1。背景和目的珊瑚礁是生物多样性中最丰富的生态系统之一。绿色绿色属（以下称为珊瑚）的珊瑚具有珊瑚礁具有荧光蛋白（FP）。 FP是一种吸收高能光（激发光）并将其转化为低能波长并将其作为荧光发射的蛋白质。已经提出了它的性质，FPS可以保护珊瑚免受强光，但其实际作用尚未得到充分理解。要了解FP的作用，有必要了解FP基因在珊瑚中的功能，即FP的基因基础。因此，这项研究旨在通过阐明珊瑚FP基因的整体情况，然后澄清这些个体之间的差异来阐明FP在体内的作用。 2。含量（1）外显子3 fp基因的外显子序列是从卵巢韧带的多个个体确定的，并使用RNA-Seq比较FP序列之间的表达水平。在成年人中，一个菌株中包含的FP序列的表达在个体之间有所不同，并且表明表达水平的增加是由特定FP序列表达的增加引起的。使用幼虫RNA-seq数据的分析表明，FP序列在发育阶段特别表达。 （2）当测量Lily-rididae的荧光时，由于存在或不存在荧光而导致表型多态性。当分析基因组和基因表达时，荧光的存在或不存在与一个FP序列的表达或不存在相关，并且在基因组上存在或不存在该FP序列的情况下，表达的存在或不存在。对地理距离种群的基因组分析表明，该基因的存在或不存在在另一个人群中是一种多态性，人们认为荧光多态性已长期保持。这些结果表明，成人荧光可能起着“需要多样性的作用”，而不是“生存至关重要的作用”。