【生物】巨大な単細胞生物「海ぶどう」の全ゲノム解読 沖縄科学技術大学院大学[03/28]

■概要

　沖縄科学技術大学院大学（OIST、沖縄県恩納村、学長ピーター・グルース）は、沖縄県恩納村漁業協同組合と共同で、沖縄県を代表する食用海藻である、海ぶどう（標準和名・クビレズタ）の全ゲノム解読に成功しました。海ぶどうは長さ10〜20cmにもなる緑藻の一種ですが、実は、沢山の核を含むたった１個の細胞でできている、生物の体作りという観点からとても不思議な生物です。この度、研究チームはこの巨大な単細胞海藻のゲノム解読に世界で初めて挑みました。

　その結果、海ぶどうのゲノムのサイズは、養殖・栽培されている農水産物の中でも最小クラスの2,800万塩基対で、遺伝子の数もわずか9,000ほどであることが明らかになりました（※1 ）。また、海ぶどうは野菜や果物などの陸上植物とは全く別の生物であるものの、成長に関しては類似した遺伝子が関わっている可能性が示唆されました。
本研究によって解読されたゲノム情報を利用することは、複数の学術分野における意義が見い出されたことを意味し、今後、以下のようなことが期待されます。

生物学的意義：なぜ細胞１個でこのような複雑な形作りができるのかという謎の解明
水産学的意義：沖縄県の基幹水産業へと成長中の海ぶどう養殖における栽培課題の解決
環境科学的意義：海ぶどうの仲間の生息域拡大による海の環境破壊に対する解決策の探索
　本研究成果は、2019年3月28日発行の英国の科学雑誌DNA Researchに掲載されました。
https://www.oist.jp/sites/default/files/styles/large/public/photos/DSC_0572edit.jpg


　研究チームは、沖縄県恩納村漁業共同組合で養殖された海ぶどうからDNAを抽出し、OISTが保有する次世代型ゲノムシーケンサー（超並列シーケンサー）を駆使して、その全ゲノム配列を解読しました。

　まず、超並列シーケンサーから出力された配列データをつなぎ合わせ、全長2,800万塩基対のゲノム配列を決定しました。決定されたゲノム配列は36本の配列に95%の塩基が含まれており、各遺伝子がどのようにゲノム上に配置されているか知る上で有用な情報を得ることができます。

　次に、ゲノム上に見つかった9,311個の遺伝子の中から海ぶどうに特異的な特徴を探しました。その結果、タンパク質の細胞内の配置を制御する遺伝子が失われつつある一方で、細胞核の物質の出入りを制御する遺伝子や、陸上の緑色植物で生活環境や葉の形作りなどを制御するTALE型ホメオボックス遺伝子（※3）などが多様化していることがわかりました。

　これらの結果は、巨大な単細胞生物である海ぶどうの形作りが、多細胞生物や微細な単細胞生物とは異なるメカニズムでタンパク質を必要とされる部位に配置したり、細胞核自体が物質の輸送を制御することで実現されていることを示唆しています（※4）。一方で、海ぶどうが単細胞生物でありながら、巨大で複雑な体の構造を獲得したきっかけには、陸上植物と同様にTALE型ホメオボックス遺伝子の増加が鍵となった可能性が示唆されました。

https://www.oist.jp/sites/default/files/styles/large/public/photos/umi-budoFromPaper.jpg

■今回の研究成果のインパクト・今後の展開


　本研究で解読された海ぶどうのゲノム配列と遺伝子の情報を用いることで、生育不良に陥った個体ではどのような遺伝子の働きが過剰なのか、または欠如しているのか判定できるようになります。海ぶどうの健康を遺伝子レベルで診断する枠組みが整えられたことで、生育不良を引き起こす環境要因を解消する取り組みや、生育不良を起こしにくい品種の選別と作出が可能になります。このことは、地球温暖化などで一層課題が多くなることが予想される海ぶどう養殖への改善策を提供することとなるでしょう。また、巨大な単細胞生物が複雑な形を作り上げる仕組みを解き明かすための研究基盤が確立されたことで、将来的には粒の大きさや数などを自在に制御することも可能になることが期待されます。さらに、本研究論文の共著者で、OISTマリンゲノミックスユニットのグループリーダーである將口栄一博士は、「本研究で得られたゲノム情報は、海ぶどうを対象とした学術的、水産学的利用のみならず、外来種問題を引き起こしている近縁な海藻の繁殖対策にも有益な知見をもたらすかも知れません。」と述べ、本研究成果がもたらしうるさらなる意義について語りました。


Okinawan Sea Grapes Reveal Secrets of Plant Evolution
https://www.oist.jp/ja/node/33757

一枚目きもい

>>1
これ小さいなー？？
巨峰位大きくなる種類無いの？？

本当に中身がぶどうみたいなの？？

なにそれ痛風に優しそう

とくに上手くもない
http://mo-v.jp/?mov=4232

食感だからな
まあ豊かだから食べる

カエルの卵

海水の旨味

へぇー。
多核単細胞なんだ。粘菌とかと一緒なんだね。

その割に、しっかりした外壁持ってる気がするな。

ぶどうなの？

むかし旅行で行った時はビーチに落ちてたけど、今スゲー高いのな。
沖縄の海も汚れて来たのかな。

>>1
えっ居酒屋で出てくるアレ？単細胞だったの？？
不思議ねぇ、歯ごたえもあるのに

>>4
多核だからそんなにやさしくないかもしれん

>>9
多糖類質の細胞壁の内側に多核原形質のネットワークと液胞が詰まっていて、
原形質が粘菌変形体みたいに活発に流動している。

>>14
へぇー！

分裂して融合するの？
細胞壁に穴開けるの？

あと、ウミウシの仲間の「嚢舌類」ってのがこの仲間の海藻を専門で食うんだよな。

歯が注射針みたいな構造になっていて、細胞壁に突き刺してズルズルと原形質をすすりこむ。

この仲間のウミウシには、摂取した原形質から葉緑体だけ分離して消化器官の細胞の中に
収納して、しばらく生かして光合成をやらせるやつもいる。

>>15
いや、細胞壁でできた外壁がどんどん伸長していって、その中で原形質のかたまりが伸びていく。

原形質が流動しているのは、細胞壁のケースの内側だよ。

リカチョン、　巨大なぶどうと聞いてひからびてくるも

健在で時々うるんで肥大する自らのアワビを想起

ワカメにタコかなんかが卵産み付けたと思ってたわ
恥じかく前に知って良かった

食感が良いからな
高いからしょっちゅう食べられないけど

これ単細胞なのか
wikipediaにも載ってないぞ

天ぷらにしたら大変なことになった

>>16
これだな。
面白すぎる！

光合成ウミウシが激減、危機的状況、研究に支障も
藻類の葉緑体を盗んで使う謎の動物、米東海岸
2018.07.24 NATIONAL GEOGRAPHIC
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/072400326

【動画】海ぶどうを真似るウミウシ、実は5種
好物の海藻に擬態する珍しいウミウシ、DNA調査で1種から5種へ
2018.10.18 NATIONAL GEOGRAPHIC
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/101800448

お酒のおつまみ以外に何のためにあるのかわからん

>>20
液体が入ったパック詰めだったけど流通に乗せる手間掛かるから高いんじゃない？
気持ち悪くて買う気が起こらなかったよ

>>21
Wikipedia日本語版だと、「多核体」の項目の「さまざまな多核体」の節にある、
「緑藻類」の段落をみるといいよ。

そこにある「イワヅタ目」ってのがウミブドウの仲間の事だ。

>>23
嚢舌類の話は紙の上でもネット上でも日本語で触れているものがかなり少ないからね。

学名の"Sacoglossa"で情報を集めた方が、いい情報がたくさん手に入ると思う。

>>26承前

ちなみに、イワヅタ目の海藻は海水魚を飼っている水槽でもぐんぐん成長する上に見栄えもきれいなので、
アクアリウムの趣味家の間でも人気が高い。だから、アクアリウム関係のネット記事や雑誌にも案外情報は多い。

ただ、こいつ、環境が急変すると、細胞壁の中の多核体が単核単細胞の遊走子（鞭毛で泳ぐ胞子）に分裂し、
海水中に泳ぎ去って、あとに空っぽの細胞壁だけが残ってしまう。これ、純然たる適応的な生理現象なんだが、
アクアリウム雑誌なんかには「白化病」と書いてあって病気で死んでしまったような表現をしていてあきれる。

>>25
あと、冷蔵できないんだなこれ。

多核体を形成する海藻に関しては、これを読んでおくといろいろ理解しやすいかも。

http://www.ige.tohoku.ac.jp/outou/outou-j/ceonocytes-j.html

>>１７
聞けば聞くほど生物だと実感する

> 巨大な単細胞生物
netouyoのことかと

うまいんだけど冷蔵庫入れると駄目になるんだよな
寒いどこでも取れるよう遺伝子操作頼む

>>33
人工イクラの作り方を応用してできないかな。
色を緑にするだけだし。

>>1
おいらもオンナ村インブビーチで漁したいんだよう(´・ω・`)

お菓子にこんなのあるよな。
水にポトポト滴下すると粒になるやつ。

【名字】将口
【読み】しょうぐち

【全国順位】 29,521位
【全国人数】 およそ110人

【名字の由来解説】
同名字は、福岡県、北海道、東京都などにみられる。


希少姓の学者ってわりと多い気がする

なにこのケチくさい丼
こんなの出てきたら機嫌悪くなりそう

プリン体すくなそう

山かけ丼として見ればこちらの魚介系出汁でお召し上がりください

海ぶどう美味しくて好き

>>1
沖縄の特産品なら、大学で研究所レベルで研究するのは、とてもいい考え方だと思いました。

なんだかんだで・・・こういう地道な戦略しかないと思うし。
選択肢は、間違いなかったと思います。

沖縄の海ぶどうがなくなるなんて、考えられない。
それが理由。
もしなくなるなら、もう沖縄いかないと思う。
というか・・・沖縄いく時間がないのだが・・・（´・ω・｀）

あれが単細胞とは知らなかった
しかし、単細胞でもあんな形と大きさも可能なんだな
理論上は結構複雑なものもできるのかねえ

冬場の沖縄旅行で初めて食った海ぶどうが旨かったので帰りがけにスーパーに寄り
「これ、日持ちはどうなん？」て聞いたら「室温で4-5日はOKよ」と言われたんで
沢山買って家に着いてよく見たら「要保存15度」とか書いてありやがる。
一気に一生分食ったのでもう要らない。「室温」が違うんじゃボケ。

この研究結果が産業に結び付くのはいつだろうか…たぶん｢あれは何だったんだろうか｣研究で終わるんだろうなあ(笑)
よかったねいいおもちゃ、というか飯のたねが手に入って。
しばらく遊べるね(笑)

巨大単細胞生物？日本人の事じゃないの？ｗ

味は期待してないけど
単細胞ってとこが
これは何か良さそう！って気にさせるわ

海藻だったんだな。
なんかぬるぬるした奴の卵かと想ってた。

　沖縄料理や行くと、必ず食べるな。
　結構好きよ。

OISTでは、パワハラ　アカハラが当たり前のように行われてます。

https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20190330-00402920-okinawat-oki

あぼーん

ウィルスがこういう遺伝子を運んで人間に導入すれば、
肌がブツブツになってさわるとざらざらブニョブニョした
感じになるのかな。

何億円もかけてOISTはこんな研究しかできたないの？早く解体して税金の無駄遣いやめてほしい。

>>53
単細胞な思考しか出来ん奴だなあ

>>54
上手いなww
これだけ金と時間かけて、、、と考えると虚しくなったのさ。

あぼーん

>>50
>>51
これも貼っとく
https://www.okinawatimes.co.jp/articles/-/111586
>51
ナースの件は知らんかった。ダイバーが亡くなった件も隠ぺいしようとしたんやろ？しかもそのダイバー、教授や上司のパワハラに耐えかねて辞職する一週間前に亡くなったと聞いたが。

>>55
まあ目下のところすぐにシニャッとならない海ぶどうが出来ることを期待

あぼーん

あぼーん

>>59
氷山の一角なんだよな、、、
副学長の息子がコネでOISTに合格して、Nature 共著に入ったけど、彼の役割は共著者との連ただの絡係りだったそうな。
卒業してからも、彼のために新しくルールができて、ポスドクとしたOISTから給料が出てたみたい。ちなみに、この論文もSユニットから出ている。

ここの学生は大麻パーティーが大好きらしいな
実際に大麻で逮捕された外国人もいたとか

単細胞生物というよりも、いわゆる多核体かな。

>>14
すごい

あぼーん

海ぶどうは自分が何歳のとき何の病気で死ぬかわかるのか
いいなぁ！

製剤会社が全力で潰しに来ると思うわｗ