シャコガイと藻類の共生に関わる遺伝子候補を特定 ―サンゴ礁で光とともに生きる貝の謎に迫る―

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2026-04-25 東京大学

東京大学の研究グループは、サンゴ礁に生息するシャコガイと褐虫藻の共生に関わる遺伝子候補を特定した。ヒメシャコガイのゲノム解析と部位別の遺伝子発現解析、さらに白化現象を人工的に誘導した比較実験により、共生維持に関与する遺伝子群を抽出。その結果、サンゴでも重要とされるステロール輸送遺伝子NPC2が共通して関与する一方、動物では珍しい硝酸輸送遺伝子NRT2など、シャコガイ特有の仕組みも明らかになった。これらは共生藻への栄養供給や物質交換に関与すると考えられる。本研究は、サンゴ礁生態系を支える共生メカニズムの理解を深化させるとともに、サンゴやシャコガイの保全・養殖技術への応用が期待される。

シャコガイと藻類の共生に関わる遺伝子候補を特定 ―サンゴ礁で光とともに生きる貝の謎に迫る―
ヒメシャコガイの養殖の様子。色鮮やかな外套膜を広げ、内部に共生する褐虫藻に光を当てている。

<関連情報>

巨大シャコガイの光合成共生に関するゲノム解析とサンゴの戦略との比較 Genomic insights into photosymbiosis in giant clams and comparisons with coral strategies

Taiga Uchida ∙ Hiroshi Yamashita ∙ Go Shimada ∙ Mayumi Kawamitsu ∙ Eiichi Shoguchi ∙ Chuya Shinzato
Current Biology  Published:April 24, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.03.075

Highlights

  • A high-quality genome assembly was obtained for the photosymbiotic giant clam
  • Transcriptomic analysis identifies possible symbiosis-related genes in the clam
  • NPC2 expression suggests convergent sterol transport in clam and coral symbiosis
  • Newly identified animal NRT2 may supply nitrate to symbionts, unlike in corals

Summary

Giant clams are representative bivalves in coral reef ecosystems that host photosynthetic dinoflagellates extracellularly and rely on their photosynthates, functioning as “solar-powered animals.” Unlike corals, which harbor intracellular dinoflagellates, the molecular mechanisms and evolutionary history underlying this symbiosis remain largely unknown. In the present study, we integrated chromosome-scale genome assembly, transcriptome profiling, and bleaching experiments involving giant clams, Tridacna crocea, to explore the genetic basis of extracellular symbiosis. Signals associated with sterol transport by Niemann-Pick type C2 (NPC2) proteins and carbon-concentrating mechanisms suggest that giant clams share some nutrient exchange strategies with corals. Strikingly, the nitrate transporter NRT2, a “plant-like” gene previously thought to be absent in animals, represents an unexpected evolutionary retention that enables nitrate-based nutrient supply, highlighting a fundamental difference from coral symbiosis. Our findings reveal both conserved and distinct molecular strategies of photosymbiosis in reef-dwelling marine invertebrates and provide insights into evolution and ecological resilience of coral reef ecosystems.

生物環境工学
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