盗葉緑体性渦鞭毛藻の細胞内共生に必要な宿主・共生体の内的変化と外的環境要因の解明

阐明盗贼叶绿体甲藻内共生所需的宿主/共生体的内部变化和外部环境因素

基本信息

批准号：
18J01089
负责人：
大沼亮
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J01089/
关键词：
盗葉緑体渦鞭毛藻クリプト藻細胞内共生 Nusuttodinium

项目摘要

令和2年度は、昨年度から継続して、宿主渦鞭毛藻に取り込まれる前と取り込まれた後のトランスクリプトーム変動解析、様々な光強度での培養実験を行った。解析・培養実験の結果、取り込まれたクリプト藻の核が多倍体化すること、明暗の切り替えに対して転写応答がなくなること、強光下での生存にはクリプト藻核の維持が重要であることが明らかとなった。共生藻核の多倍体化と転写制御の喪失は、永続的な共生を確立した他の藻類にも見られる現象であるという共通性を見出した。これらを投稿論文としてまとめ、微生物生態学の国際誌「The ISME Journal」に投稿し、受理および発表に至った。令和2年度は、渦鞭毛藻とクリプト藻の一時的共生系だけではなく、ミドリアメーバ（Mayorella viridis）とクロレラの任意共生系を用いた解析に展開した。既存のミドリアメーバ株には2種のクロレラが混在しており、一方はミドリアメーバが共生藻として使えるクロレラであるが、他方ではミドリアメーバが生育しないことが明らかとなった。ミドリアメーバに共生できるクロレラと、共生できないクロレラのトランスクリプトームの変動解析を行ったところ、共生できるクロレラは、マヨレラに取り込まれた後に、光合成に関連する遺伝子群の発現上昇が見られるが、共生できないクロレラではそのような発現上昇が起こらないことが明らかとなった。

2020年度，继去年之后，我们分析了被宿主甲藻摄取前后的转录组波动，并在不同的光强度下进行了培养实验。通过分析和培养实验，我们发现引入的隐藻细胞核变成了多倍体，对光/暗转换没有转录反应，并且隐藻细胞核的维持对于强光下的生存很重要。一件事变得清楚了。我们发现，共生藻核的多倍化和转录控制的丧失是在其他已建立持久共生的藻类中观察到的常见现象。我们将这些整理成投稿论文，提交给国际微生物生态学杂志《The ISME Journal》，并被接受并发表。 2020年，我们扩大了分析范围，不仅包括甲藻和隐藻之间的临时共生系统，还包括马约雷拉藻和小球藻之间的任意共生系统。据透露，现有的铜绿假单胞菌菌株含有两种类型的小球藻，其中一种是铜绿假单胞菌可以作为共生藻类的小球藻，而另一种是铜绿假单胞菌不生长的小球藻。当我们分析可以与大球藻共生的小球藻和不能共生的小球藻的转录组变化时，我们发现可以与大球藻共生的小球藻被大球藻摄取后，与光合作用相关的基因表达增加，但已经明确小球藻中不会出现这种表达增加，因为小球藻无法产生小球藻。