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シングルセル・ゲノミクスによる難培養微生物の機能解明と遺伝子資源化

Research Project

Project/Area Number 22241046
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Genome biology
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

本郷 裕一  Tokyo Institute of Technology, 生命理工学研究科, 准教授 (90392117)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥33,930,000 (Direct Cost: ¥26,100,000、Indirect Cost: ¥7,830,000)
Fiscal Year 2011: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2010: ¥27,300,000 (Direct Cost: ¥21,000,000、Indirect Cost: ¥6,300,000)
Keywords細菌叢ゲノム / 共生 / 難培養 / バイオマス / メタゲノム / シングルセル / シロアリ
Research Abstract

シングルセル・ゲノミクスとは、1細胞のみを用いて、ある生物種のゲノムを解読する研究分野あるいは手法である。ゲノムとは全遺伝情報、すなわち設計図であり、その生物種を用いた基礎・応用研究上、最も重要なデータの一つである。
細菌ゲノムの解読には10億個以上の同一系統の細胞が必要だが、培養すれば容易に集められる。ゲノムDNAの配列解析に要するコストも年々低下しており、これまでに、細菌を中心に1400以上の生物種・系統のゲノムDNA配列が決定されている。
ところが、大多数の微生物種は、実は培養法が不明である。これらはゲノム解読が不可能なのはもちろん、従来の微生物学的研究手法が適用できないので、生理・生態なども未知のままである。微生物は生態系の基盤を形成するだけではなく、人類にとっては不可欠の生物資源でもある。しかし培養不能なために、生態系には大きなブラックボックスが残り、人類が利用可能な生物資源も、ごくわずかにすぎないのである。
そこで本研究課題では、培養を介さずに、1細胞のみでゲノム解読を可能とする手法の確立に取り組んでいる。H22年度においては、まず1細胞を環境中から単離する方法の最適化を行ってきた。いくつかの細胞単離法を試し、また購入予定装置の選定を進めてきた。クリーンルーム、マイクロマニピュレーションシステム、結果を評価するためのリアルタイムPCR装置などの購入・設置を行い、次年度以降(最先端・次世代研究開発支援プログラムで継続)の本格的な研究への準備を完了することができた。

Report

(1 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results) Book (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Toward the functional analysis of uncultivable, symbiotic microorganisms in the termite gut2011

    • Author(s)
      Yuichi Hongoh
    • Journal Title

      Cellular and Molecular Life Sciences

      Volume: 68 Pages: 1311-1325

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      2010 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 難培養性細菌種のゲノム完全長配列取得による機能解明2010

    • Author(s)
      本郷裕一
    • Journal Title

      土と微生物

      Volume: 64 Pages: 77-80

    • NAID

      110009468722

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diversity and genomes of uncultured microbial symbionts in termite gut2010

    • Author(s)
      Yuichi Hongoh
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 74 Pages: 1145-1151

    • NAID

      10027555844

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シロアリ腸内複合共生系をベースにした微生物新機能開発に向けて2010

    • Author(s)
      本郷裕一
    • Organizer
      日本分子生物学会・日本生化学会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2010-12-10
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  • [Presentation] Termites, protists, and bacteria : a multi-layered symbiosis for thriving on lignocellulose2010

    • Author(s)
      Yuichi Hongoh
    • Organizer
      Memorial Symposium for the 26th International Prize for Biology "Biology of Symbiosis"
    • Place of Presentation
      Epochal Tsukuba
    • Year and Date
      2010-12-08
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  • [Presentation] 難培養性細菌のゲノム解析によるシロアリ腸内共生機構の解明2010

    • Author(s)
      本郷裕一
    • Organizer
      酵素工学研究会第64回講演会
    • Place of Presentation
      東京大学(本郷)
    • Year and Date
      2010-11-19
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  • [Presentation] シロアリ腸内共生鞭毛虫と細胞共生する細菌の多様性と機能2010

    • Author(s)
      本郷裕一
    • Organizer
      第43回原生動物学会
    • Place of Presentation
      茨城大学(水戸)
    • Year and Date
      2010-11-07
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  • [Presentation] シロアリ腸内共生鞭毛虫と細胞共生する細菌の多様性と機能2010

    • Author(s)
      本郷裕一
    • Organizer
      有機農業研究者会議2010
    • Place of Presentation
      つくば農林ホール
    • Year and Date
      2010-11-04
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  • [Presentation] シロアリの不思議~腸内細菌のゲノム解析と機能解明2010

    • Author(s)
      本郷裕一
    • Organizer
      東工大バイオフェスタ2010
    • Place of Presentation
      東京工業大学(大岡山)
    • Year and Date
      2010-08-19
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  • [Presentation] ゲノムから見るシロアリ腸内原生生物細胞内共生細菌の機能と進化2010

    • Author(s)
      本郷裕一
    • Organizer
      日本進化学会第12回東京大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(大岡山)
    • Year and Date
      2010-08-03
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  • [Presentation] 難培養性細菌のゲノム完全長配列取得による機能解明2010

    • Author(s)
      本郷裕一
    • Organizer
      平成22年度第1回生物生態機能研究領域特別セミナー
    • Place of Presentation
      農業環境技術研究所(つくば)
    • Year and Date
      2010-06-14
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  • [Presentation] 難培養性細菌のゲノム完全長配列取得による機能解明2010

    • Author(s)
      本郷裕一
    • Organizer
      日本土壌微生物学会2010年度大会
    • Place of Presentation
      東京大学(本郷)
    • Year and Date
      2010-05-21
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  • [Book] Springer Protocol : High-Throughput Next Generation Sequencing (Series Methods in Molecular Biology vol.733)2011

    • Author(s)
      Yuichi Hongoh, Atsushi Toyoda
    • Publisher
      A Humana Press
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  • [Book] Handbook of Molecular Microbial Ecology II : Metagenomics in Different Habitats2011

    • Author(s)
      Yuichi Hongoh
    • Publisher
      Wiley-Blackwell(In press)
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      2010 Annual Research Report
  • [Book] (Endo) Symbiotic Methanogenic Archaea (Microbiology Monographs 19)2011

    • Author(s)
      Yuichi Hongoh, Moriya Ohkuma
    • Publisher
      Springer-Verlag
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  • [Book] シリーズ 現代の生態学 第11巻『微生物の多様性科学・生態学の新展開』2011

    • Author(s)
      本郷裕一
    • Publisher
      共立出版
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  • [Book] メタゲノム解析技術の最前線(第3章)2010

    • Author(s)
      本郷裕一
    • Publisher
      シーエムジー出版
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  • [Book] 難培養微生物研 究の最新技術II(第5章)2010

    • Author(s)
      本郷裕一、大熊盛也
    • Publisher
      シーエムジー出版
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  • [Book] 難培養微生物研 究の最新技術II(第13章)2010

    • Author(s)
      本郷裕一、大熊盛也
    • Publisher
      シーエムジー出版
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      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.hongoh.bio.titech.ac.jp/

    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2016-04-21  

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