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制限酵素修飾酵素遺伝子の利己的ライフサイクル:転移・増幅・伝達の実験室での再現

Research Project

Project/Area Number 19657002
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Genetics/Genome dynamics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小林 一三  The University of Tokyo, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30126057)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 半田 直史  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 寄付講座教員 (00396855)
小林 規子  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 研究拠点形成特任研究員 (70466829)
河合 幹彦  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 研究拠点形成特任研究員 (80451904)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsゲノム構築 / ゲノム機能 / ゲノム再編 / ゲノム発現 / ゲノム維持
Research Abstract

(A)転移の再現系。PaeR71制限修飾遺伝子を複製が高温感受性のプラスミドに連結し、高温へのシフトを行い、染色体のISとのCo-integrate形成による染色体への転移など、3つのタイプの産物が観察されていた。制限酵素活性を欠損するコントロールでも細胞数の増加が起きないように、抗生物質で処理し続けたところ、制限酵素の活性に依存して転移産物の頻度が選択的に増加する事が示された。マイトマイシンC処理では、制限酵素活性を欠いたコントロールでも頻度の上昇を観察した。
(B)増幅の再現系。大腸菌染色体上でEcoRI制限修飾遺伝子がいったんタンデムに増幅すると、制限酵素活性に依存して、その状態が維持されることを示した。これは、突然変異生成の機構に関連する発見である。枯草菌染色体でBamHI制限修飾遺伝子と抗生物質耐性遺伝子からなる単位をタンデムに増幅させた場合、その産物の抗生物質耐性遺伝子産物活性がコピー数に比例して上昇するが、BamHI制限酵素の活性はそれほど増加しないことを示した。これは、制限修飾系の自己増殖が遺伝子産物の発現に有効であることを示す。黄色ブドウ球菌10株のゲノム配列での、タンデムなパラログ・クラスターを分子系統学的手法で解析し、「遺伝子の中央の保存部分の間での組み換えによるゲノム再編」「遺伝子の3'部分プラス下流の遺伝子の5'部分が単位になっている」という進化機構を示唆した。これは、種内多数株のゲノム配列比較によって進化機構を明らかにした例となった。
(C)伝達の再現系。染色体でBamHI遺伝子を増幅させた枯草菌から抽出したゲノムDNAをドナーとして自然形質転換を行い、増幅による形質転換体の頻度の上昇を調べた。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (48 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (35 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] From Damaged Genome to Cell Surface: Transcriptome Changes during Bacterial Cell Death Triggered by Loss of a Restriction-modification Gene Complex2009

    • Author(s)
      Yoko Asakura, Ichizo Kobayashi
    • Journal Title

      Nucleic Acjds Research (印刷中 掲載確定)

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      Handa N, Ichige A, Kobayashi I.
    • Journal Title

      Microbiology (印刷中 掲載確定)

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      Ishikawa K, Handa N, Kobayashi I.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research (印刷中 掲載確定)

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      Ichizo Kobayashi, Naofumi Handa, Mikihiko Kawai, Noriko Takahashi, Eri Fukuda.
    • Journal Title

      Space Utilization Research 25

      Pages: 39-41

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      Satona ohno*, Naohumi Handa*, Miki Watanabe-Matsui Noriko Takahashi, Ichizo Kobayashi (*Equal contribution)
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      Journal of Bacteriology 190

      Pages: 2039-2049

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      Eri Fukuda, Katarzyna H Kaminska, Janusz M Bujnicki and Ichizo Kobayashi
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      Katarzyna H Kaminska*, Mikihiko Kawai*, Michal Boniecki, Ichizo Kobayashi, Janusz M Bujnicki
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      Pages: 48-48

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      小林一三
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      羊土社

      Pages: 216-219

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      Miki Watanabe-Matsui, Ken-ichi Miyazono, Masaru Tanokura, Tatsuya Sawasaki, Yaeta Endo, Ichizo Kobavashi
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      Humana Press (in press)

      Pages: 216-219

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      石川健、半田直史、小林一三
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      2007-09-06
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      福田江里、小林一三
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      小林一三
    • Publisher
      羊土社
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    • URL

      http://www.ims.u-tokyo.ac.jp/ikobaya/

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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