Reconstruction of mycoplasma gliding motility in synthetic bacterium by using whole genome cloning method

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K22643
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Mizutani Masaki 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 産総研特別研究員 (60886274)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: マイコプラズマ / ゲノムクローニング / 酵母TAR法

Outline of Final Research Achievements

The members of bacterial genus Mycoplasma are parasites of animals and some of them have been reported that they have gliding motility. In this project, we focused on the reconstitution of gliding motility using two methods, the cloning of gliding motility genes and transformation it into a synthetic bacterium JCVI-syn3.0B. We succeeded to clone the whole genome of Mycoplasma mobile using yeast TAR methods. Next, we amplified gliding related 6 operons by PCR and tandemly assembled them using yeast TAR methods with 30% of successful ratio. Transformation them into the synthetic bacterium is ongoing.

Free Research Field

合成生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細菌遺伝子のクローニングは大腸菌を用いた実験系が広く利用されている。しかし，大腸菌ではクローニング可能な遺伝子のサイズ上限がおおよそ十数kb程度であり，全ゲノムや長鎖オペロンなどのクローニングは難しい。本研究では，酵母を用いて777 kbのマイコプラズマ・モービレの全ゲノムをクローニングすることに成功した。また合計約60 kbにもなる滑走遺伝子群６オペロンを高効率でタンデムにアセンブルすることにも成功した。これらの酵母を用いたゲノムクローニングは，汎用性が高く，手法を改変したことで高効率なクローニングが可能となったことは大きな成果であり，今後の当該分野の発展に貢献するものである。