| Project/Area Number |
22K06350
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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 45020:Evolutionary biology-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
山本 京祐 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (70636472)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 生態ー進化フィードバック / 捕食性細菌 / 食物連鎖 / 進化的軍拡競争 / ウイルス / 生態－進化フィードバック / ミクロコズム / モデル系 / 進化動態 |
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| Outline of Research at the Start |
「食う－食われる」の二者関係においては捕食者と被食者がお互いに相手を出し抜きあうように進化する「進化的軍拡競争」がみられるが、実際の生物群集のようにさらに上位の「捕食者を食うもの」が存在する複雑な関係において生じる進化動態とそれが群集動態に与える影響については知見が極めて少ない。本研究では、モデル微生物実験進化系を利用し、被食－捕食－上位捕食系に特徴的な群集・進化動態とそれを駆動するメカニズムを解明することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、先行研究において得られた進化集団および進化株、すなわち被食者（大腸菌）、捕食者（Bdellovibrio bacteriovorus）、上位捕食者（B. bacteriovorus感染性ウイルス）の3種を用いた二者および三者混合連続培養進化実験系の解析を進めた。短期（5週間）進化実験由来の各種進化株・集団については上位捕食者進化株の分離培養を進めているが、現在までに解析に十分な数の進化株を分離培養できていない。進化株の宿主範囲が変化していることが原因である可能性があるため、今後は宿主株を複数準備し試験する。また、プラーク形成試験においてスポット培養を導入するなど、サンプル処理効率を向上させる取り組みを検討し、引き続き分離培養を進める。また、中期（10週間）、長期（6ヶ月～、被食者はPseudomonas fluorescens）進化実験系についてはシーケンス未実施であったサンプルを含め集団ゲノム解析を進めている。こちらについても全サンプルのシーケンスと変異解析が未だ完了していないため、系全体を対象とした包括的な集団ゲノム解析を実施するに至っていない。一部のサンプルで凍結保存培養液からの復活培養において捕食者の生育が悪いサンプルがあることから、ゲノム情報の取得が難航している。今後は培養における餌微生物として被食者野生株に加えて進化株も利用することや、培養スケールを拡大し十分な菌体量を確保することなどの方策を検討することで、可及的速やかにデータ取得を完了し分子基盤解析を進めていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
上位捕食者の分離培養や一部サンプルの集団ゲノムシークエンス情報の取得が難航したことで性状解析およびゲノム解析が未完了となっており、進捗は「遅れている」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画よりも進行が遅れているため、上記のように菌株やゲノム情報の取得に関する各種課題に対して対応策を講じデータ取得を急ぐとともに、データが得られたものから順次解析を進めていく。具体的には、進化株の捕食性能や捕食（感染）耐性等の生理学的特徴とその分子基盤となるゲノム変異の探索をを進めていく。また、遺伝子発現変化の解析や人為的変異導入による変異の適応効果検証についても準備を進める。
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