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2015 Fiscal Year Research-status Report

ウイルスが駆動する古細菌ゲノム進化の解明

Research Project

Project/Area Number 26640112
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

左子 芳彦  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60153970)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 天士  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80305490)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords超好熱古細菌 / Aeropyrum属 / ゲノム解析 / ゲノム進化 / ゲノム縮小化 / 溶原化ウイルス / エピソーム
Outline of Annual Research Achievements

Aeropyrum属古細菌は、当研究室が浅海・深海熱水孔より世界に先駆けて見出した超好熱古細菌である。本研究では、本古細菌をモデルとして、3つの超生物界の一角を担う古細菌において、ウイルスによって駆動されるゲノム進化過程を解明する。今年度の成果は以下のとおりである。
1)鹿児島県山川温泉・長崎県小浜温泉と橘湾および静岡県下賀茂温泉より得た計22株の本属古細菌のドラフトゲノムを得て比較ゲノム解析を行った。本種が地理的に離れた地点ごとで独立したゲノム進化をすると示唆された。また、地点ごとのゲノム多様化様式には、現在も進行している株特異的なゲノム縮小化とウイルスとの相互作用によってもたらされるゲノム多様化が大きく影響すると考えられた。一部の株では遺伝子重複が頻繁に起こっていた。
2)昨年度見出した新規溶原化ウイルスに由来する配列は、宿主のドラフトゲノム配列上に見いだされなかった。しかしながら、誘導条件下では最大約102コピー/宿主ゲノムのウイルス由来配列が認められ、本ウイルスは宿主ゲノムよりもコピー数の小さいエピソームとして宿主内に維持されるが、誘導条件下で急速に複製されると示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

これまで報告のない静岡県下賀茂温泉から本種株を分離し、ゲノムを解読することに成功した。ゲノム類似度を比較し、本菌ゲノムにおける地域的なバリエーションを明らかにした。また、本菌溶原ウイルスの増殖過程を明らかにすることに成功し上記の評価とした。

Strategy for Future Research Activity

本年度も引き続き新規分離株の取得とゲノム解読を進めるが、比較ゲノム解析の精度を上げ本属古細菌の祖先型からゲノム多様性が生じた過程を予測する。新たに見出した本種ウイルスの論文報告のための性状解析を進める。

Causes of Carryover

今年度は研究2年目に当たり、引き続きAeropyrum属超好熱古細菌やウイルスの分離を行うとともに、それらのゲノムシーケンスを行った。DNAシーケンスのための分析試薬は高額であるが、失敗を可能な限り減らして効率的な試薬の使用を心掛け予定より経費が節約できたため、次年度使用額が生じた。一方各地から試料の採取を行うとともに、学会発表を行ったため、旅費を比較的多く使用した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度は、鹿児島県山川熱水環境周辺や伊豆の温泉より環境試料の採取を行って、さらにAeropyrum属古細菌の分離を行う。次に単離した株の全ゲノムシーケンスを行って、詳細なゲノム解析を進める予定である。そのため、旅費、培養関連試薬、DNAシーケンス関係の試薬の購入に経費を使用する予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 古細菌ゲノム進化とウィルス-生命の起源といわれる熱水環境における共進化過程の解明に期待2015

    • Author(s)
      大福高史, 弓矢真穂, 左子芳彦
    • Journal Title

      生物の科学 遺伝

      Volume: 69 Pages: 326-331

  • [Journal Article] 海洋性超好熱菌とウイルスのゲノムレース2015

    • Author(s)
      左子芳彦
    • Journal Title

      海洋化学研究

      Volume: 28 Pages: 64-69

  • [Presentation] 超好熱古細菌Aeropyrum pernixに感染する新規ウイルスの探索2016

    • Author(s)
      弓矢真穂、藤原 慎、吉田天士、左子芳彦
    • Organizer
      平成28年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-29
  • [Presentation] 超好熱古細菌Aeropyrum属における宿主-ウイルス相互作用の解明2015

    • Author(s)
      藤原慎、大福高史、吉田天士、左子芳彦
    • Organizer
      第17回マリンバイオテクノロジー学会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学
    • Year and Date
      2015-05-30 – 2015-05-31
  • [Presentation] 超好熱古細菌Aeropyrum pernixに感染する新規ウイルスの探索2015

    • Author(s)
      弓矢真穂、藤原 慎、吉田天士、左子芳彦
    • Organizer
      第17回マリンバイオテクノロジー学会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学
    • Year and Date
      2015-05-30 – 2015-05-31
  • [Remarks] 海洋分子微生物学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.microbiology.marine.kais.kyoto-u.ac.jp/index.php?id=1

URL: 

Published: 2017-01-06  

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