2014 Fiscal Year Research-status Report
ミヤコグサ親和性エンドファイトによる共生システムの情報基盤形成
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25430175
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| Research Institution | Kyoto Sangyo University |
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Principal Investigator |
金子 貴一 京都産業大学, 総合生命科学部, 教授 (80370922)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 修正 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (70370921)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ミヤコグサ / 共生 / 根粒菌 / ゲノム / エンドファイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Rhizobium sp. KAW12 ゲノムの全塩基配列をWGS法により決定した。昨年度に取得したゲノム塩基配列データ由来のドラフト配列、および平均サイズ28 kbのゲノムDNA断片がクローニングされたコスミドライブラリを用いた。各コスミドクローンの両末端配列を決定し、ドラフト配列にマッピングした。クローンライブラリはゲノム重複度10.7倍に相当する合計長に相当し、全コンティグの99.9%をカバーしていた。これらの情報とドラフト配列のスキャッフォルドに矛盾ないことは、WGS法でおこなったゲノム配列構築が正しいことを支持している。gap closingでは、コスミドクローンDNAを鋳型としたプライマーウオーキングをおこなった。配列決定した３つの複製単位（染色体、pRkaw12a、 pRkaw12b）には、合計7558のタンパク質コード遺伝子、54のtRNA遺伝子、3コピーのrRNA遺伝子クラスターを予測した。
近縁系統菌との比較ゲノム解析では、インゲン根粒菌Rhizobium sp. CF142とゲノムレベルでの一致度が特に高く、blastnで閾値をE値が1e-199未満、bit-scoreが2000以上でアライメント形成された領域が染色体とプラスミドpRkaw12aで、それぞれ89.5%と80.1％のカバー率を示した。一方pRkaw12bは0.5%であった。つまりpRkaw12bは根粒菌に存在しないユニークな複製単位であると予測された。また、菌の共生相互作用に関連した遺伝子ホモログの調査をおこなった。ところが、nif 遺伝子群、nod 遺伝子群は見つからず、根粒菌の共生プラスミドに相当する領域がKAW12ゲノム上には存在しないことが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コスミドライブラリクローンの末端配列解析、ドラフト配列へのマッピングを完了することで、WGS法によるゲノム配列構築が正しさを検証できた。また全てのシークエンスギャップとリピート領域の問題を解決し、完全ゲノム解読を達成した。確定配列を用いた遺伝子予測とアノテーション、コスミドクローンの再マッピングによる遺伝子領域との対応を完了することができた。比較ゲノム解析をおこない、近縁系統根粒菌とのゲノム構成の共通点を示し、相違点について新規の情報を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
KAW12と既知の根粒菌ゲノムの遺伝子構成比較を継続する。主に宿主との相互作用関与が予想される遺伝子の構成について比較を進め、ミヤコグサエンドファイトとして共生成立する因子の候補を示す。次にKAW12遺伝子の機能分類とシンテニー調査を、エンドファイトを含めた近縁系統バクテリアゲノムに対しておこない、相互作用関与機能に関わる因子の特徴抽出をおこなう。これら解析結果の投稿準備を進めるとともに、解析データとコスミドクローンの公開準備を引き続き進める。
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| Causes of Carryover |
ゲノム塩基配列確定後のデータ確認用に、消耗品に関わる物品の購入費用が必要である。また、旅費とその他の経費について、データ解析結果の検討と情報・リソース公開に関する打ち合わせに必要である。以上の２点の理由で繰り越しが生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ゲノム塩基配列の最終確認をおこなう。情報解析結果、リソースの検討、データ公開、論文投稿について、より効率的に進めるため共同研究者との打ち合わせ回数を増やし、合計３回おこなう計画である。
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