2009 Fiscal Year Annual Research Report
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17018003
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
津田 雅孝 Tohoku University, 大学院・生命科研究科, 教授 (90172022)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 雅夫 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (20134512)
小川 直人 静岡大学, 農学部, 教授 (60354031)
宮崎 健太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物機能学研究部門, グループ長 (60344123)
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| Keywords | 環境 / ゲノム / 細菌 / 生態 / 発現制御 |
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| Research Abstract |
地球規模での炭素循環に関与し、環境汚染物質も含む多様な化合物分解能をもつ環境細菌で、進化系統関係の低いBurkholderia multivoransとRhodocoecus jostiiを対象にし、実験室系と生態系でのゲノム情報発現の相違を規定する要因とゲノムと環境の相互作用の提示のために、実験室系と土壌生態系の双方でのゲノム情報発現とその制御ネットワークの解明に取り組んだ。前者菌株の鉄レギュロン統括的発現制御因子Furは過酸化水素代謝レギュロン統括的発現制御因子OxyRと遺伝的相互作用を備えること、両菌株で認められるグルコース存在時のカタボライト調節系に糖源細胞内輸送に多面的に関わるPTSが関与すること、を示した。前者菌株において、RNAヘリカーゼとFurの機能発揮が土壌環境での生存・増殖に極めて重要であり、土壌特異的に発現する遺伝子群には芳香族化合物分解や細胞表層強固化を司っているものが多いことを示した。一方、R.jostiiのトランスクリプトーム解析で、亜硝酸還元酵素遺伝子群の土壌特異的発現を見出し、本遺伝子群が実際に土壌での窒素源獲得に関与することを示した。また、環境修復菌群と土壌環境との相互作用をメタゲノム的手法で解明するために、閉鎖系土壌を3-クロロ安息香酸、ビフェニルと他2種多環芳香族化合物の4種で同時汚染化し、経時的に回収したメタゲノムDNA塩基配列の大規模解読を実施した。その結果、汚染後直ちに細菌叢が大規模に変動し、土壌での多環芳香族化合物残存量減少時に当該化合物分解遺伝子量の大幅な増加が認められるとともに、異分類群に属する複数細菌群の当該化合物完全分解への関与が強く示唆された。また、本汚染化土壌から投与多環芳香族化合物分解能のある細菌株を複数分離した。
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