热帯?亜热帯海域のサンゴ礁は海洋生物の多様性を支える重要な生态系ですが、この生态系はサンゴの细胞内に共生する藻类である褐虫藻の共生によって支えられています。
石井悠 農学研究科特定研究員（兼：同日本学術振興会特別研究員（RPD）、東京大学客員連携研究員）、神川龍馬 同准教授、丸山真一朗 東京大学准教授らの共同研究グループは、サンゴ礁の健全な維持に不可欠な共生藻類である褐虫藻（Symbiodiniaceae科藻類の総称）の遺伝子解析を通じて、共生生活への進化を駆動した遺伝的メカニズムの一端を解明しました。本研究では、特に「Symbiodinium（シンビオディニウム属）」に着目し、共生する种（共生种）と共生しない种（自由生活种）の比较ゲノム解析により、デンプン合成に関わる遗伝子に、共生种に有利となるような进化である「正の自然选択」が生じたことを示しました。さらに共生した时の条件を模した培养実験により、共生种と自由生活种のデンプン蓄积パターンに顕着な违いがあることを明らかにしました。この発见は、サンゴと共生藻类における共生関係成立?维持の分子机构を理解する上で重要な知见であり、地球温暖化によるサンゴ礁の危机に対する新たなアプローチを提供する可能性を秘めています。
本研究成果は、2025年7月2日に、国際学術誌「Genome Biology and Evolution」にオンライン掲載されました。
「共生の起源とは？そんな単纯な问いから始まり、现実の海に潜る代わりにゲノム情报の海に潜り込んで、太古の昔の进化の痕跡を探り当てたような、宝探しのような研究でした。今回の研究で探検できたのはほんの一部、褐虫藻のゲノムにはまだまだ未踏の大海原が広がっていて、今から次の航海が楽しみです。」（丸山真一朗）
「人间同士でも共生し続けることは难しい。刺胞动物と藻类が共生している仕组みをそっくりそのまま真似すべきでないし真似しようとも思わないが、远い関係にある彼らですら共生しているという事実を客観的にかつただただ真挚に受け止めたい。」（神川龙马）
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【书誌情报】
Yuu Ishii, Shunsuke Kanamori, Ryusaku Deguchi, Masakado Kawata, Shinichiro Maruyama, Takashi Yoshida, Ryoma Kamikawa (2025). Positive selection of a starch synthesis gene and phenotypic differentiation of starch accumulation in symbiotic and free-living coral symbiont dinoflagellate species. Genome Biology and Evolution, 17, 7, evaf133.
