Adaptation to multiple stress environments by nucleoid compaction

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K07279
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Molecular biology
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Ryosuke Ohniwa 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30447883)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森川 一也 筑波大学, 医学医療系, 教授 (90361328)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 核様体 / 全遺伝子発現解析 / 黄色ブドウ球菌 / 細菌遺伝学 / 環境ストレス / 酸化ストレス

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is to clarify the adaptation mechanism of bacteria against multiple stress environments by nucleoid compaction. Through the analysis of Staphylococcal nucleoid condensation by MrgA, we showed that 1)MrgA binding to the nucleoid without oxidative stresses up-regulated the gene expression of non-coding genes distributed genome-widely, and 2) MrgA binding to the nucleoid with oxidative stresses up-regulated and/or down-regulated the gene expression of coding-genes distributed only around ori-region (replication initiation region).

Free Research Field

分子生物学、細菌学、バイオインフォマティクス、サイエントメトリクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来、複合的なストレス環境に対する適応システムは、個別の環境因子を感知して応答する独立した遺伝子発現系の総体という考え方であった。本研究により、核様体凝集という現象を介した複数のストレス環境への適応、という従来と異なる環境適応進化戦略を提案した。
また、染色体（核様体）全体の構造変化が、ゲノム位置依存的な遺伝子発現を制御するという、新しい見解を提案できた。