2017 Fiscal Year Annual Research Report
イネいもち病菌の感染と変異メカニズムの統合～新規防除因子探索～
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17H05021
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
荒添 貴之 東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 助教 (40749975)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | イネいもち病菌 / ゲノム編集 / ゲノム進化 / 病原性変異 / 感染生理 / ゲノム再編成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イネに重要病害を引き起こすイネいもち病菌は，薬剤耐性菌の出現や抵抗性品種に対する新たな病原性の獲得が大きな問題となっている。本研究課題では，次世代ゲノム編集技術を基盤としたハイスループット遺伝子破壊法と病原性変異の人為的誘導法を組み合わせることで，いもち病菌の変異機構と感染生理機構とを統合して理解することを試みる。
本年度はいもち病菌の病原性変異機構の解析・推定と共に，基盤技術となるハイスループット遺伝子破壊法および病原性変異の簡易評価系の確立，評価をおこなった。非病原力遺伝子Avr-Pita近傍への特異的DNA二本鎖切断の導入により，Avr-Pita遺伝子の欠失・転座・重複を含むゲノムの再編成が生じていることを示唆する知見を得た。変異様式の解析から転移因子間における組換え・結合がこれらの変異を引き起こす主要機構であることが推定された。テロメア配列に位置するAvr-Pita遺伝子の欠失機構は，他の染色体のサブテロメア領域のコピーやテロメア配列のキャッピングにより生じることを明らかにした。このようなAvr-Pita遺伝子の欠失変異頻度は転移因子間の距離や向きに大きく依存することを見いだし，得られた知見をもとに蛍光・薬剤選抜マーカーをベースとした病原性変異の簡易評価系の確立とその検出感度の評価をおこなった。
網羅的遺伝子破壊法として基盤ベクターのノックイン法を取り入れ，病原性変異に関連すると考えられる複数の候補因子の遺伝子破壊株を得た。また新たなゲノム編集技術としてアデニン・チミンの特異的塩基変換手法，ノックダウン法およびエピゲノム編集法の確立と高効率化に着手した。
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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
本研究課題の基盤技術の整備および確立に取り組み，ほぼ計画通りの準備状況にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度確立した基盤技術を用いて，病原性変異機構ならびに感染生理機構のに関わる遺伝子群の破壊株を網羅的に取得し，評価系をベースとしたスクリーニング，共通因子の同定およびその機構の推定をおこなっていく。
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[Journal Article] Knockout of the SREBP system increases production of the polyketide FR901512 in filamentous fungal sp. No.14919 and lovastatin in Aspergillus terreus ATCC205422018
Author(s)
Itoh, H., Miura, A., Matsui, M., Arazoe, T., Nishida, K., Kumagai, T., Arita, M., Tamano, K., Machida, M., Shibata, T.
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Journal Title
Applied Microbiology and Biotechnology
Volume: 102
Pages: 1393-1405
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Functional analysis of RecQ helicase MUSN in Pyricularia oryzae2017
Author(s)
Kiguchi, K., Tanaka, T., Arazoe, T., Sakuma, T., Yamamoto, T., Kuwata, S. and Ohsato, S.
Organizer
2017 Asian Conference on Plant Pathology
Int'l Joint Research
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