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| エクトカルプス・シリキュロスス | |
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| E. siliculosus 、ブロックハウスとエフロン百科事典（1890-1907） より | |
科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| クレード: | 発汗抑制剤 |
| クレード: | ロシア |
| クレード: | ストラメノパイル |
| 門: | ギリスタ |
| 亜門: | オクロフィチナ |
| クラス： | 褐藻類 |
| 注文： | 外手足類 |
| 家族： | 外果科 |
| 属: | エクトカルプス |
| 種： | エピネフサス
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| 二名法名 | |
| エクトカルプス・シリキュロスス | |
エクトカルプス・シリキュロススは糸状の褐藻類である。 [1]そのゲノムは、褐色大型藻類のゲノムとして初めて配列決定され、 [2] E. siliculosus が褐色大型藻類の遺伝的・ゲノム的モデルとして機能することが期待されている。 [3]
エコロジー
褐藻類は、珪藻類や卵菌類などの生物とともにストラメノパイル類に属します。[4]ストラメノパイル類は、10億年以上前にオピストコント類（動物と菌類）やアーキプラスチダ類（陸上植物を含む）などの他の主要な真核生物群から分岐しました。 [1]褐藻類は、複雑な多細胞性を進化させた数少ない真核生物群の1つであるという点でも重要です。[4]
この藻は枝分かれせず糸状である。[4]大きな植物や他の堅い基質に柔らかいひげを形成し、長さ 2 フィートまで成長する。[5]葉状体は糸状で、最初は細長い細胞と丸い細胞からなる主要な一次糸として組織され、そこから枝が分化する。[5] E. siliculosus は房状の植物で、高さは 1 ～ 数 cm であることが多いが、例外的に 20 cm に達することもある。[1]軸は自由に枝分かれしており、主軸は区別できない。 [6] E. siliculosus の糸状体は直径 30 μm まで成長し、先端に向かって細くなり、末端に擬似毛を形成することもある。[ 6]
再生
E. siliculosus の生殖と成長には、初期細胞の対称分裂と非対称分裂のいずれかで始まる、2 つの異なる初期発生パターンが関与しています。[7]対称分裂では、直立した葉状体が形成される前に、匍匐性の基底構造が形成されます。[2]非対称分裂では、匍匐性の基底構造を形成せずに、直立した葉状体がすぐに発生します (即時分化)。[8] E. siliculosus は、胞子体(側枝をほとんど生成せず、分岐した匍匐性の基部から発生する) または配偶体(分岐が豊富で、匍匐性の基部がない)である点で異なる 2 つの世代ライフサイクルを交互に繰り返します。 [8] E. siliculosus の配偶体は、非対称の初期細胞分裂と、直立した葉状体の即時分化を示します。したがって、E. siliculosus の 2 つの異なる世代の交代も、対称細胞分裂と非対称細胞分裂を交互に繰り返します。[8]
E. silulosus は単列糸状体を発達させる。胞子体は匍匐体と直立体から構成される。[8]匍匐体は匐糸状体から構成され（匐糸状体は細長い（E）細胞と丸い（R）細胞から構成される）、これは縁にE細胞、中央にR細胞がある糸状体である。[8]次に、二次成長期があり、一次糸状体の中心とR細胞に軸が形成される。[8]直立糸状体は匍匐体から成長し、胞子嚢に分化する。[5]
研究におけるE. silulosus
褐藻類は代謝と細胞生物学の面で多くのユニークな特徴を持っています。そのため、褐藻類、特に E. siliculosus は探索研究によく使用されます。そのゲノムは、E. siliculosus が褐藻類の遺伝的およびゲノムモデルとして機能することが期待され、配列が決定された最初の褐藻類ゲノムでした。[7] 2004 年には、ロスコフの Station Biologique や Genoscope を含む多くの研究室が E. siliculosus のゲノムの配列決定を開始しました。[1]
エクトカルプスは、褐藻類の複雑な多細胞性の進化を研究するために研究者によって使用されてきました。エクトカルプスの研究により、褐藻類のすべての種に適用される複数の遺伝的およびゲノム的リソースが発見されました。以前は、ゲノムデータを研究するための適切なツールとゲノムデータ自体の両方が不足していたため、分子レベルでの褐藻類の発達プロセスの理解の進歩が止まっていました。[6]しかし、エクトカルプスはそれほど複雑ではないため、研究が容易です。[6]
鉄の貯蔵と結合
E. siliculosus は海水から高濃度のヨウ化物を蓄積することができる。[3]褐藻類の炭素貯蔵システムは珍しく、デンプンやグリコーゲンなどのα-1,4-グルカンではなく、マンニトールとβ-1,3-グルカンのラミナリンの蓄積を伴う。 [4]マンニトール経路は、おそらく、褐藻類のもう1つの重要な代謝経路であるアルギン酸生合成とともに、放線菌からの水平伝播イベントを介した褐藻類系統の種分化イベントであった可能性が高い。[4]
このエクトカルプス属の種は、非特異性で細胞に鉄を結合することが示されています。[7]この鉄イオン殻により、藻類は周囲の環境条件に関係なく、鉄を貯蔵し、一定の供給源を確保することができます。この適応は、鉄の吸収方法が陸生生物のものと似ており、シデロフォアなどの海洋環境で一般的に使用される方法とは異なるため重要です。[7]
性的特徴
エクトカルプスは性別に基づく遺伝子発現の進化で知られる種です。また、表現型の性的二形性が低いこともわかっています。[7]性的二形性が低いということは、種の2つの性別が異なる特徴を持たないことを意味します。これは、エクトカルプスが男性の遺伝子と同じ速さで進化する女性の遺伝子を持っているという発見によって裏付けられています。[7]これは、科学者がUV半数体システムに関連する性的システムで発見したパターンの一貫性に関する発見によっても裏付けられています。[7]
参考文献
- ^ abcd シャリエ B、コエリョ SM、ル ベイル A、トノン T、ミシェル G、ポティン P、他。 （2008年1月）。 「褐藻 Ectocarpus siliculosus の発生と生理学: 2 世紀にわたる研究」(PDF)。新しい植物学者。177 (2): 319–332。土井：10.1111/j.1469-8137.2007.02304.x。PMID 18181960。
- ^ ab Cock JM, Sterck L, Rouzé P, Scornet D, Allen AE, Amoutzias G, et al. (2010年6月). 「Ectocarpusゲノムと褐藻類の多細胞性の独立した進化」. Nature . 465 (7298): 617–21. Bibcode :2010Natur.465..617C. doi : 10.1038/nature09016 . PMID 20520714. S2CID 4329490.
- ^ ab CEA (2020-10-01). 「Genoscope - National Center of Sequencing」. CEA/François Jacob Institute of biology . 2021-04-20閲覧。
- ^ abcde Coelho SM、Scornet D、Rousvoal S、Peters NT、Dartevelle L、Peters AF、Cock JM (2012年2月)。「Ectocarpus: 褐色藻類のモデル生物」。Cold Spring Harbor Protocols。2012 ( 2): 193–8。doi : 10.1101 /pdb.emo065821。PMID 22301644。
- ^ abc ル・ベイル A、ビルウド B、コワルチク N、コワルチク M、ジケル M、ル・パンス S、他。 (2010 年 5 月)。 「多細胞褐藻 Ectocarpus siliculosus におけるオーキシンの代謝と機能」。植物生理学。153 (1): 128-44。土井：10.1104/pp.109.149708。PMC 2862433。PMID 20200071。
- ^ abcd Cock JM (2015)。「褐藻類における複雑な多細胞性の進化を研究するためのモデルシステムとしてのエクトカルプスの出現」。Ruiz-Trillo I、Nedelcu AM、Godfroy O、Strittmatter M、Scornet D、Uji T、Farnham G、Peters AF、Coelho SM (編)。多細胞生物への進化的移行。海洋ゲノミクスの進歩。第2巻。ドルドレヒト：Springer Netherlands。pp. 153–162。doi : 10.1007 /978-94-017-9642-2_8。ISBN 978-94-017-9641-5。
- ^ abcdefg Luthringer R, Cormier A, Ahmed S, Peters AF, Cock JM (2014-06-01). 「褐藻類の性的二形性」. Perspectives in Phycology . 1 (1): 11–25. doi :10.1127/2198-011X/2014/0002. ISSN 2198-011X.
- ^ abcdef Peters AF、Scornet D、Ratin M、Charrier B、Monnier A、Merrien Y、他 (2008 年 4 月)。「褐藻 Ectocarpus siliculosus の直立型突然変異体では、ライフサイクル世代固有の発達プロセスが変更されている」。Development。135 ( 8 ) : 1503–12。doi : 10.1242 / dev.016303。PMID 18339673。S2CID 207151096 。