全ゲノム情報を活用したサンゴ細菌性白化の予防診断技術と治療薬開発

利用全基因组信息进行珊瑚细菌白化的预防诊断技术和治疗药物开发

基本信息

批准号：
17J05024
负责人：
高木俊幸
金额：
$ 7.49万
依托单位：
The University of Tokyo
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 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年の研究から、水温上昇によりサンゴ免疫力が低下することや、病原細菌の毒性が強くなることで、サンゴの病気や白化が急増しているという観察例が多く報告されている。本研究では、その中でもビブリオ類が引き起こす細菌性白化に注目して、次世代シーケンサーを用いてサンゴのビブリオ感染時の遺伝子発現応答を網羅的に解析した。サンゴ細菌性白化を引き起こす病原細菌Vibrio coralliilyticus感染時特異的に発現上昇するサンゴ遺伝子群を同定するために、コユビミドリイシサンゴAcropora digitifera初期ポリプのトランスクリプトーム解析を行なった。V. coralliilyticus感染と未感染状態のサンゴの全RNA抽出・ライブラリ調製後、Hiseq4000システムでRNA-seqを行なった。クオリティの低いシーケンスデータを除去し、A. digitiferaゲノム配列へマッピングを行なった結果、平均マッピング率は約61%であった。さらに、featureCountによりマッピングされたリードのカウントを行い、約17000遺伝子の発現を確認した。V. coralliilyticus感染60分後と未感染状態の遺伝子発現量を比較解析することで、V. coralliilyticus感染時に発現変動する3667遺伝子の特定した。これらの遺伝子をタンパク質のアミノ酸配列データベースであるSwiss-Protと相同性検索した結果、2443遺伝子の機能が予測された。病原体を感知して自然免疫を作動させるToll様受容体や抗菌ペプチド様配列の発現上昇を確認し、それらの結果をもとにサンゴのV. coralliilyticusに対する免疫機構を予測した。

最近的研究报告了许多珊瑚疾病和白化迅速增加的案例，原因是水温升高和病原菌毒性增加导致珊瑚免疫力下降。在本研究中，我们重点关注弧菌引起的细菌白化，并利用二代测序技术全面分析珊瑚对弧菌感染的基因表达反应。为了确定一组在感染解珊瑚弧菌（导致珊瑚细菌白化的病原菌）期间表达特别上调的珊瑚基因，我们对指状鹿角珊瑚的早期息肉进行了转录组分析。从感染 V. Coralliilyticus 和未感染的珊瑚中提取总 RNA 并制备文库后，使用 Hiseq4000 系统进行 RNA 测序。去除低质量序列数据并映射到A.digitifera基因组序列后，平均映射率约为61%。此外，我们使用 featureCount 对映射读数进行计数，并确认了大约 17,000 个基因的表达。通过比较解珊瑚弧菌感染后 60 分钟和未感染状态下的基因表达水平，我们鉴定了 3667 个在解珊瑚弧菌感染期间表达发生变化的基因。通过与蛋白质氨基酸序列数据库Swiss-Prot进行同源搜索，预测了2443个基因的功能。我们证实了Toll样受体和抗菌肽样序列的表达增加，这些受体和抗菌肽样序列能够感知病原体并激活先天免疫，并根据这些结果，我们预测了珊瑚针对解珊瑚弧菌的免疫机制。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Proposal toward coral reef protection from global warming: increased survival rate of redox nanoparticle-treated coral larvae under heat stress

保护珊瑚礁免受全球变暖影响的提案：氧化还原纳米粒子处理的珊瑚幼虫在热应激下的存活率提高

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Keisuke Motone; Toshiyuki Takagi; Shunsuke Aburaya; Chuya Shinzato; Yukio Nagasaki; Haruko Takeyama; Wataru Aoki; Mitsuyoshi Ueda
通讯作者：
Mitsuyoshi Ueda

抗活性酸素剤によるサンゴ幼生の生存率の向上の実現

使用抗活性氧剂提高珊瑚幼虫的存活率