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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Analysis of silencing of exogenous genes in bacteria harboring chimera-genome.

Research Project

Project/Area Number 18K05417
Research InstitutionTokyo University of Agriculture

Principal Investigator

朝井 計  東京農業大学, 生命科学部, 教授 (70283934)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords遺伝子サイレンシング / DNAメチル化 / エピジェネティクス / 水平伝搬
Outline of Annual Research Achievements

1)枯草菌+シアノバクテリア=シアノバチルスのゲノムにシアノバクテリア由来のRNAポリメラーゼ複合体中のSigFσ因子を強制的に発現させた。RNAポリメラーゼの発現をウエスタン法で確認し、枯草菌RNAポリメラーゼとの複合体形成を確認した。導入したSigFシグマ因子の機能発現を確認するために、シアノバチルスゲノム遺伝子の転写プロファイルの変化をRNA-sequencingにより解析した結果、SigF依存の転写が知られているシアノバクテリア由来の遺伝子の転写誘導が確認された。
2)シアノバチルスは形質転換能が低下している上に、薬剤選択マーカーが複数使われていて、遺伝学的な扱いが難しい。そこで、接合伝達によってDNAを細胞内に送り込み、細胞内でゲノム編集可能なプラスミドを構築し、シアノバチルスの遺伝子改変を可能とした。
3)枯草菌に近縁の難培養性の腸内細菌のゲノムの大規模導入を実施した。腸内免疫の賦活化に関わる腸内細菌の運動性に関わる遺伝子を含む100kbpのDNA領域とその遺伝子群の転写に関与すると考えられるσ因子を導入したが、いまのところ導入した遺伝子群の機能の発揮は観察されていない。一方、腸内細菌の胞子形成開始遺伝群により、枯草菌の胞子形成を一部相補できることが判明した。
4)枯草菌内に大腸菌の核様体タンパク質H-NSとstpAを発現誘導した株について、解析した。枯草菌に感染するSPβファージが宿主の枯草菌でH-NSやStpAを発現することによって感染力が落ちたが、溶源化ファージを誘発するマイトマイシンCに対しては抵抗性の変化は見られなかった。前項3)の腸内細菌ゲノムを導入した株において、枯草菌の核様体タンパク質Rokを破壊すると、最少培地での増殖及び胞子形成に影響がみられた。このうち胞子形成に関しては、H-NSの発現により回復傾向がみられた。

  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] 精油成分の抗菌活性に着目した細胞死研究2023

    • Author(s)
      朝井 計
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 61 Pages: 104~106

  • [Journal Article] Analysis of cell death in Bacillus subtilis caused by sesquiterpenes from Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty2022

    • Author(s)
      Shinjyo Yu、Midorikawa Naoya、Matsumoto Takashi、Sugaya Yuki、Ozawa Yoshiki、Oana Ayumi、Horie Chiaki、Yoshikawa Hirofumi、Takahashi Yasuhiro、Hasegawa Toshio、Asai Kei
    • Journal Title

      The Journal of General and Applied Microbiology

      Volume: 68 Pages: 62~70

    • DOI

      10.2323/jgam.2021.09.005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 枯草菌を用いた様々な細菌種の主要シグマ因子の機能比較解析2023

    • Author(s)
      矢羽野 柊介,朝井 計
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会(於アクリエひめじ)
  • [Presentation] 枯草菌を供与体とした接合伝達によるDNA 導入系の構築と利用2023

    • Author(s)
      須田 和奏,板谷 光泰,朝井 計
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会(於アクリエひめじ)
  • [Presentation] 枯草菌を用いたセグメント細菌ゲノムの機能解析2023

    • Author(s)
      朝井 計,田中 滉起,荻野 竜司,小椋 義俊,桑原 知巳
    • Organizer
      第96回日本細菌学会総会(於アクリエひめじ)
  • [Presentation] 枯草菌でグルコースはArg代謝系制御因子AhrC依存 的に細胞内Mn 濃度を上昇させる2023

    • Author(s)
      小倉光雄,松谷峰ノ介, 朝井計, 鈴木道生
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会(於広島大学)
  • [Presentation] 枯草菌におけるヘリオバクテリア光合成遺伝子クラスターの導入と異 種発現2023

    • Author(s)
      天野 克海、浅井 智広、高橋 裕貴、板谷 光泰、朝井 計、渡辺 智
    • Organizer
      第17回日本ゲノム微生物学会年会(於かずさDNA研究所)
  • [Presentation] 枯草菌におけるS-アデノシルメチオニン代謝とリボソーム生合成との 関連性の解析2023

    • Author(s)
      大坂 夏木、磯崎 龍之介、河村 富士夫、河野 暢明、朝井 計、佐々木 敦朗
    • Organizer
      第17回日本ゲノム微生物学会年会(於かずさDNA研究所)
  • [Presentation] (p)ppGpp 合成酵素欠損を抑圧するRNA ポリメラーゼ構造遺伝子外変異の解析2022

    • Author(s)
      高梨穂乃花 、大坂夏木 、朝井計
    • Organizer
      日本遺伝学会大94回大会(於北海道大学)
  • [Presentation] 枯草菌におけるS-アデノシルメチオニン代謝とリボソーム生合成との関連性の解析2022

    • Author(s)
      大坂夏木 、磯崎龍之介、朝井計
    • Organizer
      日本遺伝学会大94回大会(於北海道大学)
  • [Presentation] 枯草菌を宿主とした接合伝達を活用した遺伝子組換え系の構築2022

    • Author(s)
      須田和奏 、朝井計
    • Organizer
      日本遺伝学会大94回大会(於北海道大学)
  • [Presentation] 枯草菌IMP デヒドロゲナーゼ(GuaB)の新規機能の探索2022

    • Author(s)
      湯木就久 、大坂夏木 、朝井計
    • Organizer
      日本遺伝学会大94回大会(於北海道大学)
  • [Presentation] 枯草菌の対数増殖期から定常期移行における細胞維持機構の解析2022

    • Author(s)
      濱本さくら 、朝井計
    • Organizer
      日本遺伝学会大94回大会(於北海道大学)
  • [Presentation] 枯草菌を用いた様々な細菌種の主要シグマ因子の機能比較解析2022

    • Author(s)
      矢羽野柊介 、朝井計
    • Organizer
      日本遺伝学会大94回大会(於北海道大学)

URL: 

Published: 2023-12-25  

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