2013 Fiscal Year Research-status Report
DNAメチル化酵素の配列認識変換の機構解明とエピゲノム育種への応用
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25850049
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
矢野 大和 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特任助教 (20646773)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | DNAメチル化 / エピジェネティクス / ピロリ菌 / トランスクリプトーム |
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| Research Abstract |
ゲノムメチル化パターンの変化が細菌の形質とトランスクリプトームに与える影響を調べるため、メチル化標的配列が既知の DNA メチル化酵素遺伝子複数種類をクローニングし、大腸菌に導入した。構築株それぞれからRNAを抽出し、RNA-seq法によるトランスクリプトーム解析を行った。 遺伝子配列にマップされたリード数の比較から、いくつかの株で、大腸菌野生株と比較して発現レベルが有意に変動した遺伝子群が同定できた。 さらに、ピロリ菌のメチル化酵素遺伝子破壊株のトランスクリプトーム解析を行い、特定のメチル化酵素遺伝子の欠損により、発現レベルが変動する遺伝子群を同定した。発現変動する遺伝子の数や種類は、導入または欠損させたメチル化酵素遺伝子の種類によって大きく異なっていた。よって、エピゲノム育種に必要となるトランスクリプトームに影響を与えるメチル化酵素をスクリーニングすることに成功した。
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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
大腸菌株とピロリ菌株の全RNAシーケンシングを行ったが、 菌株作製とトランスランスクリプトーム解析は研究協力者らの助言により順調に進んだ。このトランスクリプトーム解析から大腸菌やピロリ菌の表現型に影響を与える可能性のあるメチル化酵素遺伝子のスクリーニングをすることができた。また大腸菌の適応度を調べるための、成長曲線解析や競争実験の方法を確立できた。トランスクリプトームに影響を与えるメチル化酵素を持つ細菌の形質解析と、RNA-seq解析から得られた知見の妥当性の検証ができ次第、研究成果を発表することができると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
トランスクリプトーム変化の度合いは、導入または欠損させたメチル化酵素遺伝子の種類によりに異なること、ゲノムメチル化が遺伝子発現に影響を与えるしくみは多様であるという知見が得られた。次年度は RNA-seq解析から得られた知見の妥当性をqPCRにより検証し、情報解析により遺伝子発現変動の機構を推定し、さらにトランスクリプトーム変化の表現型への影響の解析を行う。遺伝子発現変動がもっとも顕著に観察された大腸菌株を優先的に解析していき、その成果をまとめて発表する。さらに大腸菌のデータ解析に用いた手法をピロリ菌に応用し成果を発表する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究協力者に次世代シーケンサー関連の試薬を一部負担していただいたこと、国際会議での研究発表を控えたのが、主な理由である。
より多くのサンプルの解析のための試薬の費用、国際会議での研究発表のための旅費として使用する予定である。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Diversification of host range within the IncP-1 plasmid group2013
Author(s)
Yano, H., Rogers, L.M., Molly K., Heuer, H., Smalla, K., Brown C.J., and Top E.M.
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Journal Title
Microbiology
Volume: 159
Pages: 2303 2315
DOI
Peer Reviewed
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