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、この発見について論文にまとめ、8月18日に発表されました。《eライフ》生命科学ジャーナル。

サンゴは生活環境に対する要求が非常に高い生物であり、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、多くの種類の魚や甲殻類、その他の海洋生物の重要な生息地であり、「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、サンゴは渦鞭毛藻の住処となっています。

過去には、共生する渦鞭毛藻は主にサンゴの細胞内の特別な区画（共生生物）や、酸性の環境が多い海洋動物の腸内に生息していることがわかっていた。

しかし、科学者たちは、糖がどのように共生藻類から放出され、宿主に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、渦鞭毛虫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虫による糖の放出が増加する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れらの変化に関するスクリーニングと実験を実施しました。

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の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、酸性環境下では藻類の細胞壁のしわや剥離が観察され、渦鞭毛藻の細胞壁が酸性条件下で形態的および質的変化を受けることを示しています。

しかし、科学者たちはまだ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を解明していません。 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、今後さらに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。編集部が解説しました「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、細胞壁を破壊する藻類細胞が発生します」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、これは海洋環境における炭素循環のパズルの重要なピースを提供することになる。」と付け加えた。

東北大学と丸山の研究チームは、糖の放出、細胞壁の維持、酵素反応の制御に関わる分子機構の研究を継続し、共生藻類が分泌する分子の多様性を発見するとともに、共生生物と生物の間の交流についての理解を深めていく予定である。ホスト。分子言語」。 ◇

責任編集者：Lian Shuhua#