| Project/Area Number |
19K05804
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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 | Yasuda Women's University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青井 議輝 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (40386636)
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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: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 難培養性微生物 / 亜硝酸酸化細菌 / Nitrospira / 休眠と覚醒 / RNA-seq / 覚醒シグナル / 休眠・覚醒 / totalRNA-seq |
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| Outline of Research at the Start |
これまで, 難培養性微生物である亜硝酸酸化細菌 Nitrospira の増殖メカニズムを調べてきた。その結果, Nitrospira には栄養源となる亜硝酸があっても増殖をしない状態があることが分かった。この増殖しない状態 の Nitrospira に自身の培養上清を添加したところ, 増殖が見られた。これを「休眠状態からの覚醒」と定義する。
本研究では, 休眠状態の Nitrospira が自身の培養上清(覚醒シグナル)を感知する機構を明らかにする。休眠状態, 覚醒状態, 増殖状態の3状態の遺伝子発現の違いをRNA-seqによって網羅的に解析することにより, シグナル感知機構を解明する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The expression levels of all genes were comprehensively investigated by extracting RNA from the previously uncultured Nitrospira strain ND1 and performing next-generation sequencing. As a result, it revealed that ND1 has a third state, awakening, between the dormant and growing states.
Furthermore, it was found that dormant/awakening phenomena are also caused in the Nitrospira strain NJ1 (a different strain known to exist in the vicinity of ND1 in the natural environment). The metabolites of ND1 and NJ1 also induced awakening from each other's dormant state. These results suggested that these strains regulate each other's growth in the natural environment.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
環境中の多くの微生物が人工培養できない(難培養性)理由についてはほとんど明らかになっていない。本研究結果は, 申請者らが世界で初めて純菌株の獲得に成功した難培養性亜硝酸化細菌（Nitrospira）を用いることで, 環境中の微生物の増殖をコントロールする新しい原理の発見につながる。すなわち、休眠状態にある環境微生物を覚醒させて増殖させるには、代謝物に含まれる覚醒シグナルが必要であることが分かった。
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