2016 Fiscal Year Research-status Report
シロアリ腸内原生生物に核内共生する細菌のゲノム解析および宿主への遺伝子水平伝播
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15K18604
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
桑原 宏和 東京工業大学, 生命理工学院, 研究員 (10528053)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 共生 / 難培養微生物 / ゲノム / 昆虫 / シロアリ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヤマトシロアリ腸内に共生する原生生物 Trichonympha agilis の2種の核内共生Verrucomicrobia門細菌についてMiSeqおよびPacBioを用いたゲノムシーケンスを行った。またFISH解析により、T. agilis の核が肥大し核内に1種の共生細菌が充満している個体を発見した。その核のみをマイクロマニピュレーターを用いて回収し、DNase処理後、ゲノム増幅、次世代シーケンサーライブラリー調製、ゲノムシーケンスを行った。ゲノム増幅は、鋳型となるDNAが1細胞由来のような微量であると、増幅バイアスの影響が大きくなりゲノムの再構築が難しくなる場合がある。先ほどの核内に充満している細菌を用いることで、ゲノム増幅のバイアスの影響を抑えることができ、質の高いゲノムを得られることが期待できる。また1種類のT. agilis 核内共生細菌の完全長ゲノムを取得することができれば、もう1種の核内共生細菌ゲノムの再構築の助けになる。さらに他の種のシロアリに共生する原生生物 Devescovina sp. の核内共生細菌についても、同様にゲノムシーケンスを行った。
現在それらシーケンスをアッセンブルし、核内共生細菌ゲノムの再構築を行っている。これら未培養微生物のゲノム解析により、核内共生細菌の機能、および宿主との共生関係の一端を解明することを目指す。さらに異なる種の核内共生細菌のゲノムを比較することにより、核内共生機構の詳細を明らかにする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度までにTrichonympha agilis の2種の核内共生Verrucomicrobia門細菌、およびDevescovina sp. の核内共生Verrucomicrobia門細菌のゲノムを取得しており、おおむね順調に進展していると考えられる。T. agilis の1種の核内共生Verrucomicrobia門細菌のゲノムについては、完全長ゲノム配列を得られる可能性があり、それにより、もう1種のゲノム解析が促進されることが期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
核内共生細菌のゲノム解析から、その機能および宿主との共生関係を明らかにする。また同Verrucomicrobia門細菌で細胞質に共生する種のゲノムも解析し、核内共生細菌のゲノムと比較することで、核内/細胞質共生機構の詳細を解明する。さらに核内共生細菌から宿主核への遺伝子水平伝播が起こっており、水平伝播した遺伝子をプローブに染色体FISHを行い、実際に核にコードされていることを証明し、宿主ゲノム内で水平伝播した遺伝子が、どのように進化してきたのかを明らかとする。
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