2022 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of silencing of exogenous genes in bacteria harboring chimera-genome.
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18K05417
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
朝井 計 東京農業大学, 生命科学部, 教授 (70283934)
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2018-04-01 – 2023-03-31
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| 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 |
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| 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。
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