テクノロジー?材料
藻类の叶緑体が成立する途中段阶を発见
筑波大学 計算科学研究センター 稲垣祐司教授、生命環境系 石田健一郎教授、国立科学博物館 動物研究部 谷藤吾朗研究主幹、東北大学 大学院生命科学研究科 中山卓郎助教、東京大学 アジア生物資源環境研究センター 岩滝光儀准教授らの研究グループは、渦鞭毛藻の新規系統であるMGD株とTGD株を発見し、両種において、細胞内共生をした藻類が葉緑体として遺伝的に統合される中途段階を見出しました。
光合成をおこなう真核生物（いわゆる藻类）の中には、细胞内共生した緑藻あるいは红藻を叶緑体化した系统が复数あります。细胞内共生した緑藻や红藻は叶緑体のみを残し、宿主细胞の一部となります。叶緑体化の过程では、共生した藻类が遗伝的にも宿主细胞に统合されますが、これまで适切な研究対象がなく、叶緑体化に必要な遗伝的な统合过程の详细は不明のままでした。
本研究では涡鞭毛藻惭骋顿株と罢骋顿株の细胞内构造を精査し、涡鞭毛藻细胞内の叶緑体周辺に核のような构造を発见しました。その中には顿狈础が存在し、それは共生藻由来の残存核（ヌクレオモルフ）であることが明らかとなりました。ヌクレオモルフはこれまで、クロララクニオン藻とクリプト藻でしか见つかっておらず、惭骋顿株と罢骋顿株は30年ぶりのヌクレオモルフをもつ新规系统の発见となります。また、网罗的な遗伝子解析により、多数の遗伝子が共生体核ゲノムから宿主核ゲノムへ転移していること、すなわち宿主细胞は共生藻を叶緑体として遗伝的に制御していることが判明しました。
図 本研究で発见された涡鞭毛藻。光学顕微镜写真で左下が惭骋顿株、右上が罢骋顿株。
光合成をおこなう真核生物（いわゆる藻类）の中には、细胞内共生した緑藻あるいは红藻を叶緑体化した系统が复数あります。细胞内共生した緑藻や红藻は叶緑体のみを残し、宿主细胞の一部となります。叶緑体化の过程では、共生した藻类が遗伝的にも宿主细胞に统合されますが、これまで适切な研究対象がなく、叶緑体化に必要な遗伝的な统合过程の详细は不明のままでした。
本研究では涡鞭毛藻惭骋顿株と罢骋顿株の细胞内构造を精査し、涡鞭毛藻细胞内の叶緑体周辺に核のような构造を発见しました。その中には顿狈础が存在し、それは共生藻由来の残存核（ヌクレオモルフ）であることが明らかとなりました。ヌクレオモルフはこれまで、クロララクニオン藻とクリプト藻でしか见つかっておらず、惭骋顿株と罢骋顿株は30年ぶりのヌクレオモルフをもつ新规系统の発见となります。また、网罗的な遗伝子解析により、多数の遗伝子が共生体核ゲノムから宿主核ゲノムへ転移していること、すなわち宿主细胞は共生藻を叶緑体として遗伝的に制御していることが判明しました。
図 本研究で発见された涡鞭毛藻。光学顕微镜写真で左下が惭骋顿株、右上が罢骋顿株。