| Project/Area Number |
17J07408
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Applied microbiology
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
納庄 一樹 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 大腸菌 / 脂肪酸 / fabB / cAMP / VBNC / コロニー / 遺伝学 / RNA-Seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自然環境中の大多数の細菌は、実験室での培養が困難であり、寒天培地上でコロニーとして分離することができない。つまり、遺伝的に圧倒的な多様性を持つ生物資源である細菌の大多数が、現状では利用できない状況にある。当研究では、自然界の細菌のコロニー形成が極めて低い要因を以下のアプローチで解明することを目指した。
昨年度、大腸菌では液体培養時に比べてコロニー形成に多量の脂肪酸が必要であることが明らかになった。本年度は、脂肪酸合成を阻害する薬剤を利用することで、大腸菌以外の細菌でも、脂肪酸の重要性を検討した。大腸菌に加え枯草菌やコリネバクテリウムでも、上記薬剤により脂肪酸合成を阻害すると、液体培地でなら生育できるが固体培地ではコロニーを形成しなくなることがわかった。さらに、土壌から採取した細菌でも、脂肪酸の添加によりコロニー形成数が8倍程度まで増大することがわかった。以上より、脂肪酸は細菌のコロニー形成にとって普遍的な重要性を持ち、自然界の細菌のコロニー形成能が極めて低い要因の一つは脂肪酸の不足にあることが示唆された。なお、本研究の成果は、Microbiology誌に掲載され、Editor’s choiceに選出された。
もう一方のアプローチとして、低温飢餓に曝された大腸菌が、生理活性を保ちつつもコロニー形成能を失う状態、すなわちViable but non-culturable（VBNC）状態に陥る遺伝的要因の解明を昨年度に続き進めた。昨年度はcAMPが大腸菌のVBNC化に必須であることを示し、野生株とcAMP欠失株に対するRNA-Seqを実施した。取得したRNA-Seqデータをもとに、cAMPが制御する候補遺伝子の欠失・高発現株を作成し、VBNC化を直接制御する分子メカニズムの解明に努めている。なお、同RNA-Seqデータを使用した論文がCell Systems誌に掲載された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Linear Regression Links Transcriptomic Data and Cellular Raman Spectra2018
Author(s)
Kobayashi-Kirschvink, K. J., Nakaoka, H., Oda, A., Kamei, K. F., Nosho, K., Fukushima, H., Kanesaki, Y., Yajima, S., Masaki, H., Ohta, K., Wakamoto, Y.
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Journal Title
Cell Systems
Volume: 7
Issue: 1
Pages: 104-117
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Isolation and characterization of colonization-defective Escherichia coli reveal critical requirement for fatty acid in bacterial colony formation2018
Author(s)
Nosho, K., Yasuhara, K., Ikehata, Y., Mii, T., Ishige, T., Yajima, S., Hidaka, M., Ogawa, T., Masaki, H
Organizer
Physical approaches to understanding microbial life
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Int'l Joint Research
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[Presentation] Linking transcriptomes and single-cell Raman spectra: Towards in-vivo omics analysis.2018
Author(s)
Kobayashi-Kirschvink, K. J., Nakaoka, H., Oda, A., Kamei, K. F., Nosho, K., Fukushima, H., Kanesaki, Y., Yajima, S., Masaki, H., Ohta, K., Wakamoto, Y.
Organizer
Q-bio
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[Presentation] Non-destructive prediction of transcriptomes from single-cell Raman spectra2018
Author(s)
Kobayashi-Kirschvink, K. J., Nakaoka, H., Kamei, K. F., Oda, A., Nosho, K., Fukushima, H., Kanesaki, Y., Yajima, S., Masaki, H., Ohta, K., Wakamoto, Y.
Organizer
62nd Biophysics Annual meeting
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