2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of prokaryotic growth accelerator using ribosomal RNA
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21K14771
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
佐藤 悠 山口大学, 大学研究推進機構, 助教(テニュアトラック) (90852187)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | リボソームRNA / 増殖速度 / バクテリア / プラスミド / 微生物操作技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、環境微生物におけるrRNA遺伝子のコピー数と増殖速度との正の相関関係に着目し、合成生物学的手法を用いて細胞内rRNA遺伝子数もしくはその転写量の違いが原核生物の増殖に与える影響を評価した。これまでプラスミド上にのみrRNA遺伝子を有するAureimonas属やOecophyllibacter属の細菌種を用いて、プラスミドのコピー数、すなわち、rRNA遺伝子のコピー数を変化させた変異株の作製を試みた。しかしながら、遺伝的に安定な目的の変異株を取得することが困難であった。そのため、プラスミド上にのみrRNA遺伝子を有する大腸菌変異株に切り替えて以降の実験を行った。同大腸菌変異株において、プラスミドの複製開始点やrRNA遺伝子群の転写開始領域に変異を導入し、rRNA遺伝子数や転写量を変化させた。プラスミドの複製開始点に変異を導入した際には、親株よりも増殖速度が向上もしくは低下しており、rRNA遺伝子のコピー数の変化に伴い増殖速度が変化することを明らかにした。各変異株が保有しているプラスミドのコピー数の正確な違いについて現在解析を進めている。また、rRNA遺伝子数の変化は大腸菌の細胞サイズやタンパク質生成量にも変化を生じることを明らかにした。加えて、rRNA遺伝子群の転写開始領域を誘導型に変えて転写量を調整した際には、いずれの条件でも増殖速度が低下した。現在これらの研究成果を学術論文として報告すべく、準備を進めている。
また、本研究課題に関連する研究内容にて、国際学術雑誌に主著論文1報、共著論文2報を報告している。
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