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2026/10/09

全く新しい古細菌「スクナ古細菌」の発見についての論文を発表しました！これまで知られている古細菌の中で最小のゲノム（238 kbp）を持ち、その遺伝子機能は自己DNA複製に特化しています。 [プレスリリース]
A hidden archaeal lineage with an ultra-reduced genome retaining only its replicative core
Ryo Harada, Yuki Nishimura, Mami Nomura, Akinori Yabuki, Kogiku Shiba, Kazuo Inaba, Thorsten Allers, Yuji Inagaki, Takuro Nakayama

2025/06/05

Microbes and Environments誌に論文が掲載されました！渦鞭毛藻から発見された、ゲノムが極端に縮小した寄生性新規細菌2系統を報告しています。
Marked genome reduction driven by a parasitic lifestyle: Two complete genomes of endosymbiotic bacteria possibly hosted by a dinoflagellate
Takuro Nakayama, Ryo Harada, Akinori Yabuki, Mami Nomura, Kogiku Shiba, Kazuo Inaba, Yuji Inagaki

2024/06/04

Scientific Reports誌に論文が掲載されました！渦鞭毛藻Citharistesの共生シアノバクテリアの全ゲノムを解読し、起源の異なる渦鞭毛藻共生シアノバクテリア同士で同じようにゲノムが縮小していたことを示しました。
Convergent reductive evolution of cyanobacteria in symbiosis with Dinophysiales dinoflagellates
Takuro Nakayama, Mami Nomura, Akinori Yabuki, Kogiku Shiba, Kazuo Inaba, Yuji Inagaki

2023/05/01

日本で始めての原生生物学の事典が出版されました。中山も執筆しています。
原生生物学事典 （朝倉書店）

2023/04/28

つくばサイエンス・アカデミー会誌「SAT Science Academy of Tsukuba」41号に研究紹介記事を寄稿しました。
身の回りで進行する細胞内共生進化, 中山卓郎, Science Academy of Tsukuba 41:15-16 (2023)
https://www.science-academy.jp/publications.html

2023/03/24

当研究室が初めて迎えた4年生二人が本日卒業されました。おめでとうございます！

Research

私達の細胞に見られるミトコンドリアや植物細胞に見られる葉緑体は、どちらもエネルギー代謝の根幹として機能する非常に重要なオルガネラ（細胞内小器官）です。これら2つのオルガネラは、かつて細胞内に共生したバクテリアが細胞に定着したものだとされています。私はこの細胞内共生に代表されるような、全く異なる生物同士が共生し、同一の生物として振る舞う生命現象に興味をもって研究を行っています。

共生を通じたオルガネラ進化

ミトコンドリア・葉緑体が、もともとは細胞内に共生したバクテリアであったとする細胞内共生説は、現在広く受け入れられています。しかし、ミトコンドリア・葉緑体は少なくとも10億年以上前に成立したとされており、バクテリアがどのように細胞に統合されていったかを現生の生物を使って検証するのは非常に困難な作業です。
この問題に対するアプローチとして、私は今まさにオルガネラになりつつあると考えられる共生バクテリアとその宿主となる細胞に着目し、そこでどのような進化が起きているのかを明らかにしようとしています。現在進行中の細胞共生進化を詳細に観察することによって、ミトコンドリアや葉緑体の統合進化がどのように起きたのか、その道筋が見えてくると考えています。

共生する微生物の多様性・生態

バクテリアをはじめとする微生物は目に見えませんが、環境中に大量に存在する重要な生物です。これまでに、微生物の多様性や生態学的な特徴を捉えようと多くの調査がなされてきましたが、その一方で他の生物と共生関係にある微生物については理解が遅れていると言えます。私は共生性の微生物も含めた、より包括的な微生物生態系の理解に向けて研究を行っています。

単細胞真核生物の多様性と進化

真核生物と言うと動物や植物などの多細胞生物のイメージが先行しますが、単細胞の種も多く存在します。近年の研究から、この目に見えない真核生物が動物・植物を大きく上回る遺伝的多様性を持つことが明らかとなってきました。私はこのような微生物が真核生物の姿をより正確に捉える鍵となると考え、ゲノム解析などを通じて様々な系統の真核型微生物の進化や生理特性を探る研究をしています。

Research Keywords

細胞共生　ゲノム科学　オルガネラ進化　メタゲノミクス　微生物生態学　原生生物　微細藻類　葉緑体獲得

Publications

Featured Articles

A hidden archaeal lineage with an ultra-reduced genome retaining only its replicative core
Ryo Harada, Yuki Nishimura, Mami Nomura, Akinori Yabuki, Kogiku Shiba, Kazuo Inaba, Thorsten Allers, Yuji Inagaki, Takuro Nakayama
2026 Current Biology

Dinoflagellates with relic endosymbiont nuclei as novel models for elucidating organellogenesis.
Chihiro Sarai, Goro Tanifuji, Takuro Nakayama, Ryoma Kamikawa, Kazuya Takahashi, Euki Yazaki, Eriko Matsuo, Hideaki Miyashita, Ken-ichro Ishida, Mitsunori Iwataki, Yuji Inagaki
2020 Proceedings of the National Academy of Sciences

Single-cell genomics unveiled a cryptic cyanobacterial lineage with a worldwide distribution hidden by a dinoflagellate host
Takuro Nakayama, Mami Nomura, Yoshihito Takano, Goro Tanifuji, Kogiku Shiba, Kazuo Inaba, Yuji Inagaki, Masakado Kawata
2019 Proceedings of the National Academy of Sciences [概要]

Complete genome of a nonphotosynthetic cyanobacterium in a diatom reveals recent adaptations to an intracellular lifestyle
Takuro Nakayama, Ryoma Kamikawa, Goro Tanifuji, Yuichiro Kashiyama, Naohiko Ohkouchi, John M. Archibald, Yuji Inagaki
2014 Proceedings of the National Academy of Sciences

Another acquisition of a primary photosynthetic organelle is underway in Paulinella chromatophora
Takuro Nakayama, Ken-ichiro Ishida
2009 Current Biology

Academic Career

2021.4 - 現在

筑波大学 計算科学研究センター 助教

2016.11 - 2021.3

東北大学　生命科学研究科　助教

2013.06 - 2016.10

筑波大学 計算科学研究センター　研究員

2011.06 - 2013.05

JSPS海外特別研究員 John M Archbald lab., Dalhousie University

2010.04 - 2011.06

国立環境研究所 NIESポスドクフェロー

2007.04 - 2010.03

JSPS特別研究員（DC1） 筑波大学 生命環境科学研究科 植物系統分類学研究室

Honors and Awards

Grants

2024 - 現在

日本学術振興会 基盤研究C [研究代表]

2020 - 2023

日本学術振興会 基盤研究B [研究代表]

2017 - 2019

日本学術振興会 若手研究B [研究代表]

2014 - 2016

日本学術振興会 若手研究B [研究代表]

2011 - 2013

日本学術振興会 研究活動費 [海外特別研究員]

2010 - 2011

日本学術振興会 研究活動スタート支援 [研究代表]

2007 - 2009

日本学術振興会 特別研究員奨励費 [特別研究員 DC1]

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