2019 Fiscal Year Annual Research Report
Pathological and genetical analyses of chicken Eimeria species during attenuations as a model of important protozoan parasites
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16K08025
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
松林 誠 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (00321076)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | コクシジウム / シゾント / ゲノム解析 / 弱毒化 / 鶏 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Eimeria 属原虫に感染した鶏は、下痢や重篤例では血便を主徴とする鶏コクシジウム症を発症するため、生産現場における本原虫の被害は大きい。前年度までに、最も病原性の高いE.tenella について、幼雛を用いて選択的に20代継代することにより、弱毒化に成功した。結果、強毒株で致死量の2倍に相当する原虫を投与しても宿主は病態を発現しなかった。この弱毒化メカニズムを解明するため、0、5、10、15および20代継代後のオーシストを回収し、ゲノムDNA を抽出後、Illumina HiSeq により塩基配列を決定し、そして1.3億～0.4億リードを得ることができた。公開されているE. tenella の全ゲノム情報をリファレンス配列とし、5株のリード配列をマッピングした。その結果、リファレンス株と比較して、1塩基置換等の変異が認められた箇所は計112,271個であった。各継代株についてマッピングされたリード数からVariant Allele Frequency (VAF)を算出し、0代から20代にかけてVAFが20％以上変動している箇所を決定し、deletion やフレームシフト、そしてアミノ酸変異の有無を解析した。VAFが20%以上上昇している16遺伝子領域のうち、11遺伝子でアミノ酸レベルにおいても変異が認められた。これらの遺伝子の機能は不明なものが多かったが、微小管やアクチンの重合や核化に関連するタンパク質である可能性があり、セルサイクル等に関与することが分かった。これらの遺伝子変異は、弱毒化を惹起しうるシゾントの縮小に関連している可能性が示唆された。継続して解析中ではあるが、Eimeria 属原虫の弱毒化の責任遺伝子は1つではなく、SNPやnucleotide insertionやdeletion 等によりアクチン等の細胞骨格関連タンパク質に変異が生じ、シゾントの細胞周期に影響を与え、しかしそれは虫体にとって致死的ではなく、シゾント形成の早熟そして縮小化を引き起こし、弱毒化している可能性が推察された。
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