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Study on genomic evolution of thermal adaptive Escherichia coli.

Research Project

Project/Area Number 23241061
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Genome biology
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

YOMO Tetsuya  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (00222399)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KISHIMOTO Toshihiko  東邦大学, 理学部, 准教授 (90339200)
YING Bei-wen  筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (90422401)
Project Period (FY) 2011-11-18 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥27,430,000 (Direct Cost: ¥21,100,000、Indirect Cost: ¥6,330,000)
Fiscal Year 2013: ¥13,780,000 (Direct Cost: ¥10,600,000、Indirect Cost: ¥3,180,000)
Fiscal Year 2012: ¥13,650,000 (Direct Cost: ¥10,500,000、Indirect Cost: ¥3,150,000)
Keywordsゲノム進化 / 高温適応 / トランスクリプトーム / 分子進化 / プロテイオム
Research Abstract

Experimental evolution with a laboratory E. coli strain was performed, and the resultant thermal adaptive E. coli strains were subjected to the further analysis at both genome and transcriptome levels. We found that during the rapid fitness-recovering phase in adaptation to the high temperature at 45ºC, cell-cell interaction played an important role in the fixation of genome mutations. In addition, a number of gene networks perturbed by the genome mutations showed the significant transcriptome reorganization in comparison to those without genome mutations. In the gradual fitness-increasing phase, the E. coli cells showed a high spontaneous mutation rate and experienced the neutral evolution. We found that several non-beneficial mutations were fixed in the genome, due to genetic hitchhiking. Those non-beneficial mutations were under the buffering effect attributed to the mutated and highly induced chaperonin GroEL.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (56 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (48 results) (of which Invited: 2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Gene expression scaled by distance to the genome replication site.2014

    • Author(s)
      Bei-Wen Ying, Saburo Tsuru, Shigeto Seno, Hideo Matsudab, Tetsuya Yomo.
    • Journal Title

      Mol. BioSyst., 2014

      Volume: 10 Issue: 3 Pages: 375-379

    • DOI

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      BMC Genomics 2013

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1186/1471-2164-14-808

    • NAID

      120007130585

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    • Journal Title

      BMC Genomics 2013

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1186/1471-2164-14-25

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    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: e54571-e54571

    • DOI

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      Volume: Vol.2011 e489265 Issue: 1 Pages: 1-10

    • DOI

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  • [Presentation] 高温適応進化におけるgroL変異の機能解析2高変異率下のGroEL mutation buffering effect 解析

    • Author(s)
      花神彩香, 赤神慶子, 岸本利彦, 四方哲也
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
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      神戸ポートアイランド
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      松浦梨恵, 鶴切真友美, 花神彩香, イン ベイウェン, 岸本利彦, 四方哲也
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
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  • [Presentation] 反応ネットワークから進化する生命への移行

    • Author(s)
      四方哲也
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
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  • [Presentation] ゲノム再編大腸菌における表現型及び全遺伝子発現の変化と適応

    • Author(s)
      村上由衣, 松本悠希, 津留三良, Ying Bei-wen, 四方哲也
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
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  • [Presentation] 人工細胞の進化実験

    • Author(s)
      四方哲也
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
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    • Invited
  • [Presentation] 適応進化研究に適した新たな選択指標をもつ大腸菌株の作製

    • Author(s)
      清水裕貴, 花神彩香, インベイウェン, 岸本利彦, 四方哲也
    • Organizer
      日本進化学会第15回大会
    • Place of Presentation
      筑波大学
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  • [Book] Synthetic Biology2013

    • Author(s)
      Bei-Wen Ying, Yuya Akeno, Tetsuya Yomo.
    • Publisher
      Humana Press
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  • [Book] Advances in Applied Biotechnology2012

    • Author(s)
      Bei-Wen Ying, Tetsuya Yomo.
    • Publisher
      INTECH d.o.o.Rijeka
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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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