2020 Fiscal Year Annual Research Report
マダガスカルでの遺伝子水平伝播パンデミックとヘビによる世界的な伝播因子拡散の実証
| Project/Area Number |
18H02497
|
|---|
| Research Institution | Nagahama Institute of Bio-Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
倉林 敦 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (00327701)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 英利 兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 教授 (10201972)
田辺 秀之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 准教授 (50261178)
森 哲 京都大学, 理学研究科, 教授 (80271005)
米澤 隆弘 東京農業大学, 農学部, 准教授 (90508566)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 遺伝子水平伝播 / 次世代シークエンス / メクラヘビ / 染色体FISH / ウィルス / メタゲノム / 南アジア / マダガスカル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヘビからカエルに水平伝播したLINEレトロトランスポゾンBovBについて、（1）水平伝播時期と地域の解明、（2）水平伝播遺伝子の視覚化、（3）爬虫類・両生類以外のマダガスカル産脊椎動物にもTE-Xの水平伝播が生じているかの解明、（4）水平伝播を媒介した寄生虫・ウィルスの探索、（5）南アジア原産のブラーミニメクラヘビが、マダガスカルのヘビタイプのBovBを持っている理由の解明、の5点を目的としている。
本年度は、まず（2）について、マダガスカルガエルの核にBovBがあるかを染色体FISHによって視覚的に確認した。この結果から、マダガスカルガエルでは、PCRのコンタミネーションではなく、染色体にヘビ型のBovBが統合されていることを証明した。さらに、（1）（2）のデータについて論文準備を継続している。
次に、（4）について、引き続きから蛇の体液と組織から、ウィルス由来の核酸を効率的に抽出する方法の確立を試みた。昨年度とは方法を大きく変更し、最近の論文に記述された脊椎動物由来のウィルス核酸を抽出する方法に近い実験手法を採用したが、今年度もウィルス由来と思われる核酸はあまり検出されず、ほとんどが細菌由来の核酸という結果に終わった。また、未同定の核酸が非常に多かった。また、爬虫類・両生類の寄生虫調査時に発見されたツクバビルの再記載についての論文を公表した。
（5）については、コロナウィルスの影響により、既に採取許可を得ており、本来採取に赴くはずであったバングラデシュとスリランカに渡航が不可能となった。このため、現地の共同研究者に依頼し、メクラヘビサンプルとスナヘビの収集を行なっていただいた。その結果、スリランカではメクラヘビが26個体（2種の新種を含む可能性あり）、バングラデシュでは35個体のメクラヘビと1頭のスナヘビが収集された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上記研究目的のうち、（1）（2）（5）については順調に進展している。（1）については、明確な結果がでている。特に、水平伝播がほとんど起きていないアフリカからマダガスカルに移住したカエル系統では、移住後に水平伝播が生じたという興味深い発見があった。これらの発見を総合した論文の準備を進めている。（5）については、現地共同研究者の力添えにより、昨年度に引き続きさらに多くのサンプルが集まった。また、（2）のTE-Xの視覚化はこれまで実施できていなかったが、今年度ようやく水平伝播が生じたとされていたマダガスカルガエルの核についてのFISHに成功し、本カエルグループでは、ヘビ型のBovBがゲノムに統合されていることを初めて視覚的に実証した。
一方で、（3）（4）については十分に進捗していない。まず、（3）爬虫類・両生類以外のマダガスカル産脊椎動物にもTE-Xの水平伝播が生じているかの解明、については、ドイツとの共同研究を予定していたが、先方と当方のどちらもコロナウィルス感染拡大の影響で実施できなかった。
（4）のウィルス核酸の抽出については、実験手順に未だ大きな改善の余地がある
以上のように、一部の目的については大きく進捗したが、一部は遅れている。この点については、年度後半に生じたコロナウィルスの影響が大きく、不可抗力な側面がある。これらを総合的に鑑み、概ね順調に進展していると自己評価する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、今年度達成できなかった、（1）分岐年代推定と水平伝播発生地域の推定と、（2）染色体FISHの論文発表を目標とする。
（3）の目的については、コロナ感染症がおさまり、サンプルを所有されているドイツの共同研究者（Miguel Vences 教授・ブラウンシュバイク工科大学）のスケジュールに都合がついた場合、同研究室にて、収蔵されているマダガスカル産脊椎動物の中でも未解析の魚類・鳥類・哺乳類の標本についてPCRとシークエンスを行い、ヘビ型BovBの水平伝播の有無を明らかにする。
（4）については、引き続きヘビの組織・体液からウィルス画分の生成と、同画分のメタゲノム解析を試み、これらの実験手順の標準化を行う予定である。昨年度において、実験方法の改善は多く検討・実施したが、成果につながっていない。そこで、来年度はメタゲノム解析に用いるソフトウェアとデータベースについて検討を行う。
（5）については、コロナパンデミックが終息し次第、スリランカ・バングラデシュに赴き、サンプル採取と、サンプルの日本への輸送を行う予定である。その後、国内で分子系統解析を行う。なお、コロナパンデミックが終息しない場合は、スリランカとバングラデシュについては、輸出許可を政府から取得の上、日本への航空便での輸送を検討する。
|
