2018 Fiscal Year Research-status Report
内生細菌共生維持機構を利用して微生物に潜在機能を付与する技術の開発
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17K07695
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
西澤 智康 茨城大学, 農学部, 准教授 (40722111)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 嘉則 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 室長 (50466645)
太田 寛行 茨城大学, 農学部, 教授 (80168947)
成澤 才彦 茨城大学, 農学部, 教授 (90431650)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 土壌微生物 / 微生物間相互作用 / 内生細菌 / 細菌ゲノム解読 / 比較ゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
内生細菌ゲノム解析は、糸状菌－内生細菌の共生関係、特に共生微生物間の相互作用を明らかにすると期待される。日本国内の森林土壌から分離された糸状菌Mortierella parvispora E1425s1株が内生細菌を保有することが示唆され、16SリボソームRNA遺伝子の系統解析の結果からM. parvispora E1425株が保有する内生細菌はM. cysteinexigens B1-EB株と同属であることが示された。システイン含有培地（B-CYEα寒天培地）を用いて、糸状菌に内生する新たなMycoavidus sp. B2-EB株を分離培養することに成功した。分離した内生細菌B2-EB株のゲノム解読をPacBio RSIIおよびIllumina Hiseqで行い、SPAdesを用いたハイブリットアセンブリでB2-EB株の全ゲノム配列（1.88Mb）を決定した。全ゲノム解読したMortierella属糸状菌の内生細菌B1-EB株（2.79M bp）との比較ゲノム解析から、可動性遺伝因子や有機物代謝、転写・RNAプロセシング制御、シグナル伝達などに関わる遺伝子群が欠失していた。B2-EB株は分離培養可能なMycoavidus属細菌の中で最小のゲノムサイズであることが明らかとなった。内生細菌B2-EB株のゲノム縮小化から環境適応能の低下が示唆され、宿主Mortierella属糸状菌細胞内の代謝産物に依存していると推察する。また、種の同定のためゲノム間の平均相同値を求めた結果、90％以下であったことからB2-EB株を新種と判断した。
さらに、グリセロールの代謝活性が高い宿主Mortierella属糸状菌－Mycoavidus属内生細菌の共生系システムを明らかにするためメタトランスクリプトーム解析を行い、共生系を確立するためのメカニズムの解明を進めている。
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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
２つの内生細菌のゲノム解析から宿主糸状菌内でのゲノム改変進行の特徴と宿主内での環境適応能および共生系システムに関与する遺伝子群の特徴の差を明らかにした。一方、再内生化条件の検討については、有機物分解特性だけでは特定できなかったためメタトランスクリプトーム解析で内生細菌保有糸状菌と非保有糸状菌の遺伝的特徴を明らかにする必要があり、遺伝情報解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
内生細菌保有糸状菌と非保有糸状菌の比較メタトランスクリプトーム解析で宿主への内生細菌の内生化条件を検討する。また、糸状菌－内生細菌の共生現象が土壌生態系で起きていることを想定した再内生化（土壌糸状菌Mortierella－内生細菌Mycoavidus）を実施する。
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| Causes of Carryover |
購入予定していた物品（消耗品）の金額を満たさなかったため、来年度分予算分を合わせて購入することとした。
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