Analysis of evolutionary dynamics of ecosystem using automated culture system

• Project/Area Number: 23K27164
• Project/Area Number (Other): 23H02471 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43060:System genome science-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 古澤 力 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (00372631)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 智也 北海道大学, 農学研究院, 助教 (10754252)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2025: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2024: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2023: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
• Keywords: 進化実験 / 原核生物 / 生態系 / 微生物生態系 / ラボオートメーション

Outline of Research at the Start

生物システムの進化は、周囲の生物種との相互作用に大きく依存する。しかしその影響には不明な点が残されている。本研究では、微生物生態系の進化実験を行い、そこでの表現型・遺伝子型の変化を解析する。学術的な問いとして、「種間相互作用がある生態系としての進化と、単独培養での進化過程にどのような違いが出現するか？」「生態系進化は、多種共存状態を安定化するか？」の2つを設定し、ラボオートメーションを用いた大規模培養実験と数理モデルによる解析により、その問いに答える。このアプローチは、生態系進化が持つ性質を明らかにするとともに、微生物集団としての薬剤耐性進化を理解し、それを抑制するための新たな視点を提供する。