2013 Fiscal Year Annual Research Report
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24651231
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
宮崎 健太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 研究グループ長 (60344123)
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| Keywords | メタゲノム / 16S rRNA / 23S rRNA / リボソーム / 環境ゲノム |
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| Research Abstract |
リボソームは3つのrRNAと55の蛋白質から構成される精密な超分子複合体で、構成成分の変異や不和合は細胞死を招く。そのため、リボソームの各成分、とりわけ中心骨格を形成するrRNAは超保守的である。そのため、16Sr RNAは生物種固有の分子として、微生物の進化系統解析にも用いられてきた。これに対し我々は、大腸菌16S rRNA遺伝子の完全欠損株を宿主として異種16S rRNAによる生育相補性試験を行い、配列相同性が80%程度の異種16S rRNAが機能相補しうることを発見した。本課題では、メタゲノム由来16S rRNA及びDNAシャッフリングにより生み出される非天然型16S rRNAの機能性試験を行う。また同様の実験を23S rRNAにも拡張する。当該研究を通じ大腸菌リボソームの可塑性を徹底的に探る。
平成25年度は、昨年度までに行った大腸菌16S rRNA遺伝子の完全欠損株(Δ7株)の相補実験をさらに徹底して行い、大腸菌16S rRNA遺伝子との配列相同性が78％程度と、従来以上に遠縁のバクテリア由来の16S rRNAによる機能相補を確認した。当該16S rRNAは大腸菌の属するプロテオバクテリアとは門のレベルで異なり、バクテリア間で広く互換である可能性が明らかとなった。ただし、機能相補の構造基盤については、二次構造の維持という従来のルールと同じであった。
さらに相補実験を23S rRNAにも拡張した。23S rRNAについては、まず遺伝子の両末端に張り付くコンセンサスプライマーを生物群ごとに設計した。これをもとに環境DNAを鋳型にPCR増幅し、16S rRNA同様の手法で、ベクターにクローニングしライブラリーを作成、カウンターセレクションによる機能相補実験を行った。機能相補の程度、構造基盤などについては16S rRNAとほぼ同様の結果が得られた。
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[Journal Article] Meeting Report: 1st International Functional Metagenomics Workshop May 7–8, 2012, St. Jacobs, Ontario, Canada2013
Author(s)
Engel K, Ashby D, Brady SF, Cowan DA, Doemer J, Edwards EA, Fiebig K, Martens EC, McCormac D, Mead DA, Miyazaki K, Moreno- Hagelsieb G, O'Gara F, Reid A, Rose DR, Simonet P, Sjöling S, Smalla K, Streit WR, Tedman- Jones J, Valla S, Wellington EMH, Wu C- C, Liles MR, Neufeld JD, Sessitsch A, Charles TC
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Journal Title
Standards in Genomic Sciences
Volume: 8
Pages: 106-111
DOI
Peer Reviewed
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