緑のアメーバから見えてきた光共生の適応的意義と多様性~淡水池からサンゴ礁まで、光共生成立の普遍的な仕組みの理解に貢献~

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2025-05-08 東京大学

東京大学大学院新領域創成科学研究科の丸山真一朗准教授らの研究チームは、光合成を行う緑藻類を細胞内に共生させるアメーバ「Mayorella viridis」に関する新たな知見を発表しました。研究では、共生藻類を人為的に除去して非共生状態(白化状態)を誘導する手法を開発し、共生状態と非共生状態の比較解析を実施。その結果、共生藻類を保持することで、飢餓環境下におけるアメーバの生存率が向上することが明らかになりました。さらに、宿主アメーバ内には共生能力の異なる2種類のクロレラ属緑藻が共生していることも判明。この研究は、光共生の適応的意義や多様性の理解を深め、サンゴなど他の光共生系の研究にも貢献することが期待されます。

緑のアメーバから見えてきた光共生の適応的意義と多様性~淡水池からサンゴ礁まで、光共生成立の普遍的な仕組みの理解に貢献~

図2:本研究の概要
(A)飢餓状態におけるアメーバの増殖曲線。クロレラと共生することによって飢餓時の生存率が上昇した。
(B)白化状態のアメーバを用いたクロレラの再共生実験。クロレラ株によって共生能力が異なった。

<関連情報>

アメーバ動物光共生における藻類共生体の多様性と宿主の体力変動 Algal Symbiont Diversity and Host Fitness Variation in Amoebozoan Photosymbiosis

Daisuke Yamagishi, Ryo Onuma, Sachihiro Matsunaga, Shin-ya Miyagishima, Shinichiro Maruyama
Journal of Eukaryotic Microbiology  Published: 25 April 2025
DOI:https://doi.org/10.1111/jeu.70008

ABSTRACT

Photosymbioses, the symbiotic relationships between microalgae and non-photosynthetic eukaryotes, are sporadically found in many eukaryotic lineages. Only a few taxa, such as cnidarians and ciliates hosting algal endosymbionts, have been actively studied, which has hindered understanding the universal mechanisms of photosymbiosis establishment. In Amoebozoa, few species are reported as photosymbiotic, and how the photosymbioses are established is still unclear. To investigate the extent to which one of the photosymbiotic amoebae, Mayorella viridis, depends on their symbionts, the amoebae were treated with reagents known to induce the collapsing of photosymbioses in other species. We succeeded in removing algal symbionts from the hosts with 2-amino-3-chloro-1,4-naphthoquinone. While the apo-symbiotic amoebae grew to the same extent as the symbiotic state when they fed on prey, their survival rates were lower than those of the symbiotic ones during starvation, suggesting that the impact of the photosymbiosis on fitness is condition-dependent. Furthermore, we showed that the photosymbiotic state was reversible by feeding two strains of the green alga Chlorella to the apo-symbiotic amoebae. The efficiencies of ingesting algal cells significantly differed between algal strains. These results suggest that the photosymbiotic relationship in the amoeba is facultative and that different algal strains have discrete symbiotic abilities to the amoeba.

生物工学一般
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