2016 Fiscal Year Annual Research Report
Hyper Efficient Horizontal Genome Transfer Between Streptomyces Strains
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15K14693
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
片岡 正和 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (90332676)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 放線菌 / 接合伝達 / ゲノム移行 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝子水平移動は、細菌間でDNAを移動させる機構で、有性生殖を持たない原核生物の遺伝的多様性増大の主たる原因であると考えられる。研究代表者はStreptomyces nigrifaciensより分離した伝達性プラスミドpSN22の伝達機構に着目し、解析を続けてきた。解析のなかでpSN22の伝達に関与するtra遺伝子群を宿主ゲノムに挿入することで、高頻度なゲノム組み換えを供与菌（この場合traを持つ株）と受容菌（traを持たない菌）間で起こせることを発見し、昨年度本補助を受けてその知見を確実なものとした。今年度は、この高頻度ゲノム組換えを異種の放線菌間で引き起こせるか否かの検討を行った。その結果、Streptomyces lividansをゲノム供与体として、Streptomyces parvulusやStreptomyces avermitilis、Streptomyces coelicolorへ抗生物質耐性マーカーを指標としてゲノム移動、ゲノム組換えを引き起こせることが明らかとなった。その頻度は同種間のゲノム組み換えよりも大幅に低く(<10-2)、ゲノムの配列相同性が影響すると考えられた。また、ゲノム操作にファージのatt-int系を用いていたため、pop-out, pop-inの可能性が疑われたが、ゲノムのatt部位を欠失した変異株を受容菌に用いてその可能性を除去した。これらの結果は、本系を用いることで放線菌ゲノムをベクター化できることを示しており、放線菌のゲノム工学に新しい道を拓くことになる。
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