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2013 Fiscal Year Final Research Report

Study on genomic evolution of thermal adaptive Escherichia coli.

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 23241061
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Genome biology
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

YOMO Tetsuya  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (00222399)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KISHIMOTO Toshihiko  東邦大学, 理学部, 准教授 (90339200)
YING Bei-wen  筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (90422401)
Project Period (FY) 2011-11-18 – 2014-03-31
Keywordsゲノム進化 / 高温適応 / トランスクリプトーム / 分子進化 / プロテイオム
Research Abstract

Experimental evolution with a laboratory E. coli strain was performed, and the resultant thermal adaptive E. coli strains were subjected to the further analysis at both genome and transcriptome levels. We found that during the rapid fitness-recovering phase in adaptation to the high temperature at 45ºC, cell-cell interaction played an important role in the fixation of genome mutations. In addition, a number of gene networks perturbed by the genome mutations showed the significant transcriptome reorganization in comparison to those without genome mutations. In the gradual fitness-increasing phase, the E. coli cells showed a high spontaneous mutation rate and experienced the neutral evolution. We found that several non-beneficial mutations were fixed in the genome, due to genetic hitchhiking. Those non-beneficial mutations were under the buffering effect attributed to the mutated and highly induced chaperonin GroEL.

  • Research Products

    (19 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Growth rate-coordinated transcriptome reorganization in bacteria2013

    • Author(s)
      Matsumoto, Y., Murakami, Y., Tsuru, S., Ying, B., Yomo, T
    • Journal Title

      BMC Genomics 2013

      Volume: 14 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1186/1471-2164-14-808

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a Physical Model-Based Algorithm for the Detection of Single-Nucleotide Substitutions by Using Tiling Microarrays2013

    • Author(s)
      Ono, N., Suzuki, S., Furusawa, C., Shimizu, H., Yomo, T
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 8 Pages: e54571

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multilevel comparative analysis of the contributions of genome reduction and heat shock to the Escherichia coli transcriptome2013

    • Author(s)
      Ying, B., Seno, S., Kaneko, F., Matsuda, H., Yomo, T
    • Journal Title

      BMC Genomics 2013

      Volume: 14 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1186/1471-2164-14-25

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高温適応進化過程における2つの生き残り戦略2013

    • Author(s)
      山和馬, 松本悠希, 應ベイウェン, 四方哲也
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2013-12-05
  • [Presentation] 高温適応進化におけるgroL 変異の機能解析2 高変異率下のGroEL mutation buffering effect 解析2013

    • Author(s)
      花神彩香, 赤神慶子, 岸本利彦, 四方哲也
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2013-12-05
  • [Presentation] 高温適応進化におけるgroL 変異の機能解析1~高温適応初期におけるgroL 変異の機能解析~2013

    • Author(s)
      松浦梨恵, 鶴切真友美, 花神彩香, インベイウェン, 岸本利彦, 四方哲也
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2013-12-05
  • [Presentation] 大腸菌高温適応進化過程で見られる高変異率下でのヒッチハイクによる変異固定メカニズムの解析2013

    • Author(s)
      染谷有紀, 山中優輝, 成澤大, 小林日沙香, 花神彩香, 岸本利彦, 四方哲也
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2013-12-05
  • [Presentation] 高温適応進化大腸菌におけるgroL変異の機能解析2013

    • Author(s)
      花神彩香, 赤神慶子, 岸本利彦, 四方哲也
    • Organizer
      日本進化学会第15回大会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2013-08-30
  • [Presentation] 高温適応進化でみられる高変異率下での変異蓄積メカニズムの解析2013

    • Author(s)
      岸本利彦, 染谷有紀, 花神彩香, 小林日沙香, 四方哲也
    • Organizer
      日本進化学会第15回大会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2013-08-30
  • [Presentation] 高温適応進化大腸菌におけるgroL 変異の機能解析2012

    • Author(s)
      花神彩香,橋本智美,小宅綾菜,中屋敷徹,森浩禎,岸本利彦,四方哲也
    • Organizer
      日本進化学会第14回東京大会
    • Place of Presentation
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • Year and Date
      20120821-23
  • [Presentation] 高温適応進化大腸菌におけるgroL 変異の機能解析2012

    • Author(s)
      花神彩香, 橋本智美, 小宅綾菜, 中屋敷徹, 森浩禎, 岸本利彦, 四方哲也
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2012-12-11
  • [Presentation] 高温適応過程における大腸菌集団内ヘテロ性の推移2012

    • Author(s)
      山和馬, 應ベイウェン, 四方哲也
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2012-12-11
  • [Presentation] Genomic and environmental contributions to bacterial transcriptome2012

    • Author(s)
      應蓓文, 瀬尾茂人, 四方哲也
    • Organizer
      第6回日本ゲノム微生物学会年会
    • Place of Presentation
      立教大学 池袋キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-10
  • [Presentation] 生命システムの頑強性2012

    • Author(s)
      四方哲也
    • Organizer
      大阪大学80周年記念国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学銀杏会館
    • Year and Date
      2012-02-01
  • [Presentation] Genomic diversity in an evolved thermal adaptive Escherichia coli population2011

    • Author(s)
      Iijima,L., Tsuru,S., Ying, B., Yomo, T
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-14
  • [Presentation] Acceleration of genomic evolutionary rate through adaptation2011

    • Author(s)
      Yomo, T
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-14
  • [Presentation] 大腸菌の耐熱進化におけるgroL 変異の機能解析2011

    • Author(s)
      橋本智美,岸本利彦,四方哲也
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-14
  • [Presentation] 大腸菌の耐熱進化時に見られる相互作用の解析2011

    • Author(s)
      小宅綾菜,山内長承,岸本利彦,四方哲也
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-14
  • [Presentation] 大腸菌耐熱進化における中立変異固定メカニズムの解析2011

    • Author(s)
      花神彩香,小林日沙香,伊藤明日香,山内長承,岸本利彦,四方哲也
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2011-12-14

URL: 

Published: 2015-06-25  

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