2016 Fiscal Year Research-status Report
“生命版リバースエンジニアリング”発現から遺伝子機能を特定する
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16K14817
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
諸野 祐樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, グループリーダー代理 (30421845)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 海底下生命圏 / 遺伝子機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、遺伝子発現現象からその機能を紐解く“生物版リバースエンジニアリング”を実現するため、基質誘導による機能遺伝子発現解析（SIGEX：Substrate Induced Gene Expression）を応用し、転写因子など機能遺伝子群の一部を遺伝子誘導を通じて捉えて未知遺伝子機能を特定すること、およびメタゲノムを初めとする大規模シーケンスデータまたはデータベースによる解析では特定困難な遺伝子機能を明らかにすることを目的とする。研究初年度の平成28年度は、本研究の基盤となるメタゲノムライブラリー構築のための基盤技術を確立することを目的として実験を行った。
短期的な成否から長期的な利用まで、遺伝子発現実験に用いるゲノムライブラリーのクオリティが本研究の根本を担うため、徹底的な効率改善対策を行った。検討実験を行ったところ、ゲノムライブラリーを構築する際に問題となるのは(1)クローニング効率、(2)断片未挿入クローンの存在、(3)鎖長の短いDNA断片が長鎖断片より優先的に挿入される、であることが明らかになった。これらを解決するため、末端がトポイソメラーゼで修飾されたTOPOクローニングベクターを利用する、Gatewayクローニングシステムを利用することを着想した。これに用いるGateway-destinationベクターを委託構築した。TOPOクローニング可能なエントリーベクターへのクローニング試験を行ったところ、モデルとして用いた断片化大腸菌ゲノムを用いて、10^7クローンを超える断片挿入効率を達成することが出来た。さらに、挿入断片についてマグネットビーズを用いたサイズ選別を繰り返し実施することで、短鎖断片の挿入も効率的に抑制することが可能となった。
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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
現在、当初の計画通り実験は進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、構築した手法を用いて実際の環境試料を用いたライブラリー作成を実施し、環境中に存在する未知機能遺伝子断片の探索を遂行する。
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| Causes of Carryover |
平成28年度研究支援パートタイマーを雇用する予定としていたが、適任者が決まるまでに時間を要し、雇用が遅れたほか、次世代シーケンサーによる塩基配列解析試薬消耗品を次年度に購入する必要が出たため、未使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遺伝子発現用のゲノムライブラリー構築及び次世代シーケンサーによる塩基配列を計画しており、その為に必要な試薬消耗品類の購入などを予定している。
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