2022 Fiscal Year Annual Research Report
ミニマムゲノム細菌を用いた遺伝子機能の網羅的同定による生命の基幹システムの理解
| Project/Area Number |
18H02433
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
柿澤 茂行 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (10588669)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 細菌ゲノム / 必須遺伝子 / マイコプラズマ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、近年作成された「ミニマムゲノム細菌」を用い、その機能未知遺伝子の機能を網羅的に解明することで、生物にとって必須な基本システムの全容を解明することを目的とする。ミニマムゲノム細菌は必須遺伝子もしくは準必須遺伝子のみを残したゲノムを持つ細菌であり、473遺伝子（531 kbpのゲノム）のみを持つ。しかし驚くべきことに、この473遺伝子のうち149遺伝子（31.5 %）が機能未知遺伝子であることが分かり、細菌が持つ遺伝子の機能についてあまり理解が進んでいない現状が浮き彫りとなった。本研究では、これらの必須かつ機能未知な遺伝子の機能解明を行うことで、生命システムのより深い理解を目指す。しかしミニマムゲノム細菌の持つ遺伝子は、ほぼすべてが必須もしくは準必須遺伝子（ノックアウトできるが、ノックアウトすると生育が悪くなると予測される遺伝子）であると思われ、それらの遺伝子が常時ノックダウンされていては菌体の増殖に影響が出るため、発現のオン／オフを行う系が必要となる。
本年度は引き続き、マイコプラズマにおいて有効であるテトラサイクリン誘導プロモーター系を用い、これを特異的遺伝子ノックダウン（発現抑制）系であるCRISPR interference（CRISPRi）と組み合わせ、狙ったタイミングでの遺伝子ノックダウンを引き続き行った。前年度よりもターゲットの遺伝子数を増やし、多くの遺伝子に対してノックダウン系を作ることに成功した。ノックダウン後の細胞を観察したころ、形態には大きな変化は認められなかった一方で、増殖率には大きな差が認められ、生育の抑制が起こっていることが確認できた。本研究により、ミニマムゲノム細菌の必須遺伝子を解析するためのツールが整備された。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
