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2018 Fiscal Year Research-status Report

Development of simultaneous analysis method of whole community structure from bacteria to whale

Research Project

Project/Area Number 18K19223
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

伊知地 稔  東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (10633894)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Keywords環境RNA / 全生物群集構造同時解析 / ロングリードシーケンス / キャプチャーシーケンス
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、rRNAを対象としPCRを介さずにRNAから必要な量のcDNAを逆転写だけで確保し、ロングリードシーケンサーで塩基配列を解読する手法(解析法1)を海洋生態系に適用できるか検証した。本検証では、分析に必要な試料量と、RNAをcDNAに逆転写する条件の検討をした。逆転写には、オリゴdTプライマーを用いる方法(原核生物はポリA付加後)と、ランダムプライマーを用いる方法があるが、条件検討から前者を選択した。海水試料は、東北海洋生態系調査研究船(学術研究船)新青丸を利用して採取済みのものを使用した。
レゴランド・ジャパン・リゾートの協力の元、シーライフ名古屋(水族館)で試料を採取した。本検証では、試料採取法とRNA抽出法の検討を行った。解析法1と従来のPCRによる遺伝子増幅法に基づく群集構造との比較のために、アンプリコンシーケンシングも行った。
また、新たな試料採取法として自動採水ろ過装置の試作を行い、試料採取が可能であるのを確認した。
さらに、新青丸を利用した調査で得られた真核生物のうち、公共データベースに遺伝子配列が登録されていない、もしくはほとんどないものに関しては、優先順位をつけて遺伝子配列の解読とその登録を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

得られたシーケンスデータをアノテーションする際に、全生物を網羅したリファレンスデータが無く、効率的に解析することが出来ていない。もっと言えば、水産学上の有用魚種ですら遺伝子配列のデータが十分に調べられていないのが現状であった。
全生物群集構造同時解析のためにはリファレンスデータの整備が必要であり、次年度はここに注力しようと考えている。

Strategy for Future Research Activity

来年度目は、今年度の解析法1で得られた遺伝子配列と既存の遺伝子配列データからプローブを設計し、全ての転写産物を対象として長断片化したDNAもしくは完全長RNAをハイブリダイゼーションで分取後にロングリードシーケンサーで塩基配列を解読する手法(解析法2)を海洋生態系に適用できるかを検証する予定であった。しかし、「現在までの進捗状況」にも記載したように、全生物群集構造同時解析のためのリファレンスデータの整備を先にする必要があり、研究計画の変更を行う。
ただし、rRNAを対象としたデータ取得は引き続き行い、全ての遺伝子(転写産物)を対象にした要素技術の開発は次期研究で行う予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Complete mitochondrial genome sequences of a deep-sea holothurian species of the genus Scotoplanes (Elasipodida: Elpidiidae)2018

    • Author(s)
      Takano Tsuyoshi、Ijichi Minoru、Itoh Hajime、Fukuda Hideki、Yoshizawa Susumu
    • Journal Title

      Mitochondrial DNA Part B

      Volume: 4 Pages: 112~113

    • DOI

      10.1080/23802359.2018.1536462

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ammonia oxidizers in the sea-surface microlayer of a coastal marine inlet2018

    • Author(s)
      Wong Shu-Kuan、Ijichi Minoru、Kaneko Ryo、Kogure Kazuhiro、Hamasaki Koji
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Pages: 1~19

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0202636

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diazotroph community structure and the role of nitrogen fixation in the nitrogen cycle in the Chukchi Sea (western Arctic Ocean)2018

    • Author(s)
      Shiozaki Takuhei、Fujiwara Amane、Ijichi Minoru、Harada Naomi、Nishino Shigeto、Nishi Shinro、Nagata Toshi、Hamasaki Koji
    • Journal Title

      Limnology and Oceanography

      Volume: 63 Pages: 2191~2205

    • DOI

      10.1002/lno.10933

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The complete mitochondrial genome of the longfin dragonfish Tactostoma macropus (Stomiiformes: Stomiidae)2018

    • Author(s)
      Ijichi Minoru、Takano Tsuyoshi、Hasegawa Masumi、Yashiki Haruka、Kogure Kazuhiro、Kojima Shigeaki、Yoshizawa Susumu
    • Journal Title

      Mitochondrial DNA Part B

      Volume: 3 Pages: 486~487

    • DOI

      10.1080/23802359.2018.1464411

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 遺伝子情報を用いた微生物・水生動物の資源や動態、生息環境の把握と保全(仮題)2019

    • Author(s)
      伊知地稔
    • Organizer
      平成30年度日本海水学会 環境・生物資源研究会シンポジム
    • Invited
  • [Presentation] Technical improvement for salmon eDNA quantification: From clean laboratory to dirty field2018

    • Author(s)
      Marty Wong, Yuki Minegishi, Tomomi Kashiwabara, Minoru Ijichi, Susumu Hyodo
    • Organizer
      Seminars on sustainable aquaculture, resource enhancement and conservation of salmon and other species
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Significant decrease in nitrification rates by Arctic environment changes2018

    • Author(s)
      Takuhei Shiozaki、Minoru Ijichi、Akiko Makabe、Amane Fujiwara、Koji Sugie、Shigeto Nishino、Chisato Yoshikawa、Naomi Harada
    • Organizer
      第32回日本微生物生態学会大会
  • [Presentation] 三陸沖における水塊の起源と原生生物の分布特性2018

    • Author(s)
      福田秀樹、伊知地稔、高巣裕之、楊燕輝、佐藤菜央美、永田俊
    • Organizer
      日本海洋学会2018年度秋季大会
  • [Presentation] 環境RNA と環境DNA 間で検出できる種数の違い2018

    • Author(s)
      伊知地稔、吉澤晋、Shu-Kuan Wong、髙野剛史、木暮一啓、岩崎渉
    • Organizer
      第1回環境DNA学会東京大会
  • [Presentation] 環境DNAによる大槌湾シロサケの時空間変動解析2018

    • Author(s)
      峰岸有紀、黄國成、伊知地稔、兵藤晋
    • Organizer
      クレストサイトビジット
  • [Presentation] 三陸沿岸において有光層の窒素循環はNitrosopumilus maritimus-like clusterに属するアンモニア酸化古細菌が駆動する2018

    • Author(s)
      伊知地稔、武島弘彦、熊谷洋平、小林陽子、吉澤晋、福田秀樹、木暮一啓
    • Organizer
      平成30年度東北マリンサイエンス拠点形成事業全体会
  • [Presentation] 遺伝子検査による水環境の健康診断を迅速・簡便化する装置の開発2018

    • Author(s)
      伊知地稔
    • Organizer
      第2回マリンテックグランプリ
    • Invited

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Published: 2019-12-27  

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