| Project/Area Number |
19K05762
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38020:Applied microbiology-related
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| Research Institution | National Institute of Infectious Diseases (2022)
University of Tsukuba (2019-2021) |
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Principal Investigator |
Abe Kimihiro 国立感染症研究所, 治療薬・ワクチン開発研究センター, 主任研究官 (10748940)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 枯草菌 / バイオフィルム / セリンリコンビナーゼ / DNA組換え / 細胞分化 / serine recombinase / 部位特異的DNA組換え / 胞子形成 / recombinase / autoysin / membrane vesicle / 微生物集団 / 水平伝達 / 膜小胞 / 不均一性 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、枯草菌をモデルとしたbiofilm形成メカニズムの解明を目指し、集団内の菌体ごとの役割分担 (細胞分化)を時系列的に解析する。これを達成するために、bacteriophage由来のserine recombinaseによる部位特異的DNA組換え反応を利用し、個々の菌体における細胞分化の変遷を情報としてゲノムDNA上に記録する技術 ”in vivoゲノム記録法(RIGR法; Recombinase-mediated In vivo Genomic Recording system)”を確立する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Many bacteria form communities called biofilms to survive harsh natural environments. It is known that individual bacterial cells play different roles in biofilms. Our research aimed to develop a novel methodology for analysis of bacterial behaviors in a biofilm, designated as "RIGR (Recombinse-mediated In vivo Genomic Recording) system", using Bacillus subtilis as the model organism. In this study, we established B. subitlis strains that can store a memory of cellular differentiation into sporulating or natural (DNA) competent cells in their genomic DNA. The RIGR system can be expected to contribute to a better understanding of bacterial biofilms in the future.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の目的は、バイオフィルム中の個々の細菌の分化状態データを各細菌ゲノムDNAを記録媒体として保存する”in vivo ゲノム記録法(RIGR法)"の技術的基盤を確立することである。本手法を用いることで、自然環境中の細菌の暮らしぶりをよりリアルに知ることができ、ヒトと微生物のより良い共生関係の構築に寄与すると考えられる。
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