この糖放出経路は日本の東北大学のチームによって発見され、この発見を論文として記録し、8 月 18 日に雑誌に掲載されました。《eライフ》生命科学ジャーナル。

サンゴは非常に高い環境要件を備えた生物です。サンゴは、適切な海水温、低汚染、化学物質の少ない海でのみ生存できます。 環境のわずかな変化でも、サンゴの白化や死滅を引き起こす可能性があります。

藻類やサンゴなどの生物によって形成されたサンゴ礁は、多くの種類の魚介類やその他の海洋生物にとって重要な生息地となっており、「生物多様性の宝庫」として知られています。

サンゴと藻類の共生関係は微妙かつ複雑です。 ほとんどのサンゴは渦鞭毛藻やその他の微細な藻類の光合成によって生成される糖に依存してエネルギー需要のほとんどを満たしており、サンゴには渦鞭毛藻が生息しています。

過去には、共生する渦鞭毛藻は主にサンゴ細胞内の特別な区画（共生生物）、または一般に酸性環境である海洋動物の腸内に生息していました。

しかし、科学者たちは、共生藻類によって糖がどのように放出され、宿主によって吸収されるのかなど、この関係に関与する複雑なプロセスの多くをまだ理解していません。 しかし、サンゴ礁とサンゴ礁が支える生物多様性を保護するには、藻類を理解することが重要であると彼らは信じています。

この研究では、渦鞭毛藻が放出するグルコースの量は酸性環境でより多く、分泌されるガラクトースも増加傾向を示していることがわかり、酸性環境では渦鞭毛藻からの糖の放出が増加したことが示されました。

研究チームは、渦鞭毛藻の糖分泌機構を理解するために、これらの藻類の遺伝子と酸性およびアルカリ性環境におけるその修飾のスクリーニングと実験を実施した。

糖の放出は、陸上植物の細胞壁の破壊に使用されることで知られるセルロース分解酵素による細胞壁の破壊によって引き起こされることが判明した。

この発見は、共生藻類が相利共生という目的を達成するために、細胞壁の分解を通じて宿主刺胞動物（イソギンチャク、サンゴ）の細胞に単糖を放出することを示している。 さらに、酸性環境では藻類の細胞壁のしわや落屑が観察され、渦鞭毛藻の細胞壁が酸性条件下で形態学的および質的な変化を受けることを示しています。

しかし、科学者たちは、シンビオディナ科の細胞壁の成分とガラクトース分泌のメカニズムについてはまだ不明です。 しかし、酸性環境では渦鞭毛藻によるガラクトースの分泌が大幅に増加することは事実です。 この糖放出方法が宿主 (サンゴ) にどれだけのエネルギーを提供できるかは、さらに詳しく研究される必要があります。

研究の筆頭著者である東京大学大学院新領域創成科学研究科の丸山真一郎准教授は東北大学にこう語った。ニュースルームの説明「私たちは、藻類の細胞が自身の細胞壁を分解し始めると、糖を放出することを発見しました。この細胞壁の破壊は、共生宿主に藻類が存在しない場合でも起こります。環境条件がより酸性になると、藻類の細胞壁が破壊されます」藻が強化されます。」

丸山准教授は、「我々の結果は、藻類とサンゴの間の相互作用がこれまで考えられていたよりも複雑であることを示しており、海洋環境における炭素循環パズルの重要なピースを提供する」と付け加えた。

東北大学と丸山教授の研究チームは、糖の放出、細胞壁の維持、酵素反応の制御に関与する分子機構の研究を継続し、それによって藻類の共生によって分泌される分子の多様性を発見するとともに、より多くの分子機構を開発する予定である。共生生物と宿主の間の「やりとり」を深く理解する「分子言語」◇

編集長: リアン・シュファ#