2015 Fiscal Year Research-status Report
海洋巨大ウイルス・ヴァイロファージ・真核生物の包括的エコシステム解析
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26430184
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
緒方 博之 京都大学, 化学研究所, 教授 (70291432)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 海洋ウイルス / 巨大ウイルス / Tara Oceans / ウイルス－宿主相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、海洋微生物探査が産する全地球規模の海洋メタゲノムデータと物理化学的環境データに基づき、巨大ウイルスの生態学的役割を解明するために、バイオインフォマティクスによる包括的エコシステム解析を行うことにある。本年度（平成27年度）は、巨大ウイルスの多様性と、宿主との相互作用を解析するための基盤技術の開発を進展させた。具体的には、巨大ウイルスの一系統メガウイルス科に着目し、メタゲノムデータを利用して、環境中におけるメガウイルスの多様性を解析するためのPCRプライマーの設計を行った。京都大学農学研究科および仏国エクス＝マルセイユ大学の研究者の協力を得て、DNAポリメラーゼを標的としたプライマーをTara Oceansメタゲノム配列データ（923配列）および17既知ゲノムデータを解析することにより、82セットのプライマーを最終的に設計した。大阪湾で採取・抽出したDNAを鋳型として、当該プライマーの一部を用いて遺伝子断片をPCR増幅し、増幅産物を得ることができた。また、巨大ウイルスゲノムのDNA修復酵素の多様性に着目し、DNA修復酵素の数とウイルスゲノムの長さに統計的に有意な相関があることを突き止め、その進化的意義を考察した（Current Opinion in Microbiologyに発表）。ウイルス―宿主相互作用に着目した研究として、ウイルスと宿主の関係を整理したデータベースを新規に開発した（http://www.genome.jp/virushostdb/, Viruses誌に発表）。また、深海メタゲノムデータ（Malaspinaデータ、発表予定）と新規Tara Oceansメタゲノムデータの解析を行った（Science誌に発表）。
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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
平成26年度、平成27年度は主に多様性解析を行うと同時に、新規手法の開発を進めた。後者は新規性が高く、28年度にその有効性を証明できれば、巨大ウイルスの生態を解析する上で極めて重要な技術開発になる。また、ウイルス―宿主データベースも簡潔なデータベースでありながら、新規性・一般的有用性が高く、ウイルス―宿主相互作用推定を進めるにあたり有効性があることをすでに示している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本課題は、相互作用の推定、物理化学的環境変数との相関解析を最終目的としている。本研究の１、2年度目には主に基盤技術の開発に力をいれた。この観点から、上記最終目標への進展は、平成28年度に協力に進める必要がある。28年度には、上記の新規プライマーによる解析を進めると同時に、メタゲノムのリードレベルの情報を利用した、巨大ウイルスの地理分布・生態解析を行う予定である。前者に関しては、京都大学農学研究科との協力により進め、後者に関しては、当研究室の修士2年の院生を中心として進める。また、初年度に行ったRNAポリメーラゼの解析結果を論文化することも平成28年の課題である。
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| Causes of Carryover |
シークエンシングをすることを計画していたが、次年度に行うことに変更した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
アンプリコンシークエンシングの費用（外注あるいは消耗品）に利用する予定。
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[Journal Article] Reverse transcriptase genes are highly abundant and transcriptionally active in marine plankton assemblages.2016
Author(s)
Lescot M., Hingamp P., Kojima K.K., Villar E., Romac S., Veluchamy A., Boccara M., Jaillon O., Iudicone D., Bowler C., Wincker P., Claverie J.-M., Ogata H.
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Journal Title
ISME J.
Volume: 10
Pages: 1134-1146
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Revealing complete genomes from metagenomes: a case study for viruses in the ocean.2015
Author(s)
Nishimura Y., Watai W., Honda T., Omae K., Mihara T., Hingamp P., Yamamoto K., Sako Y., Yoshida T., Goto S., Ogata H.
Organizer
Informatics in Biology, Medicine and Pharmacology 2015
Place of Presentation
宇治
Year and Date
2015-10-29
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[Presentation] Metagenomic analysis of viral communities in Osaka bay, Japan.2015
Author(s)
Watai H., Nishimura Y., Mihara T., Honda T, Yamamoto K, Hingamp P., Goto S., Ogata H., Sako Y, Yoshida T.
Organizer
Annual meeting of Japanese Society of Microbial Ecology, 2015
Place of Presentation
土浦
Year and Date
2015-10-18 – 2015-10-19
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