2006 Fiscal Year Annual Research Report
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18687002
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
本郷 裕一 独立行政法人理化学研究所, 工藤環境分子生物学研究室, 基礎科学特別研究員 (90392117)
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| Keywords | シロアリ / 腸内細菌 / 共生 / バイオマス / ゲノム / 難培養 / セルロース / 原生生物 |
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| Research Abstract |
シロアリ腸内には大量かつ多様な細菌が存在し、餌である枯死植物の分解発酵や空中窒素固定など、宿主シロアリに必要不可欠な役割を担っている。これらの細菌の99%は現時点で培養不能であり、報告者(本郷)らは培養を介さない方法によって群集構造と腸内局在解明を試みてきた。しかし、これら未培養細菌の機能解明には新たな手法の確立が必要であり、それが本研究課題の中心である。近年、培養不能細菌のメタゲノム解析法が普及し、昆虫共生細菌を含むいくつかの培養不能細菌種のゲノム全長と、推定される機能が報告されてきた。しかしシロアリ腸内は多くの自然環境同様に細菌種が極めて多様であり(腸あたり推定700-1200種)、単一あるいは単純な構成の細菌群の大量回収は不可能で、こうしたアプローチはとれない。そこで報告者は、ある種の酵素を用いて少ない細胞数からゲノムを増幅し、特定のシロアリ共生細菌種の、ゲノム配列解析による機能解明を目指した。
報告者が標的としたのは、分類学的新規性が極めて高い"Termite Group 1(TG1)"門細菌である。報告者らのグループが発見したこの新門細菌群は未培養だが、ある種のシロアリ腸内原生生物の細胞内絶対共生細菌であることを明らかにした。そこで、その宿主原生生物を分離し、ゲノムの増幅を行った。得られたサンプルを理研ゲノムセンターでショットガン及びパイロシーケンス法によって配列解析し、ゲノム全長のほぼ完全な再構築に成功した。現在アノテーション(遺伝子同定)中であるが、TG1細菌のエネルギー、炭素、窒素代謝など基本的な代謝経路を解明しつつある。培養株の存在しない細菌門のゲノム全長配列解析はほとんど例がなく、微少量細胞を出発点とするゲノム解析系を確立したという点でも大きな意義があった。
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