2022 Fiscal Year Annual Research Report
生態系構成因子であるウイルスの”生態機能”を全RNA解析と箱庭実験で究明する
Publicly Offered Research
| Project Area | Post-Koch Ecology: The next-era microbial ecology that elucidates the super-terrestrial organism system |
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| Project/Area Number |
22H04879
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
浦山 俊一 筑波大学, 生命環境系, 助教 (50736220)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 持続型RNAウイルス / 糸状菌 / 圃場 / 環境 / 生態 / マイコウイルス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、これまでに明らかにしたRNAウイルスの圃場動態とそこから推定されるRNAウイルスの機能を、室内実験で繋ぐことを目指している。これを実現するには、ウイルスの機能に由来する宿主集団内でのウイルス保持率変動に加え、機能以外に由来する保持率変動要因も把握する必要がある。そのため、本研究では①圃場から分離した糸状菌―RNAウイルスセットのうち、環境中での動態が確認でき、特徴的な動態を示すものについてウイルス機能を解析すること、および②宿主を殺さないRNAウイルスの宿主集団内保持率変動要因の洗い出し、の２点が重要なポイントとなる。
先ずウイルスの機能解析に向け、新たな菌株―RNAウイルスのセットについて、機能解析実験に必要な菌株の樹立を進め、解析に使用する３セット中１セットについては準備が整いつつある。先の研究で確立していた菌株については残念ながらRNAウイルスが失われてしまったため、より安定的な維持が可能なウイルスを対象に準備を進めている。
集団内でのRNAウイルス保持率変動要因については、ウイルスの伝播・脱離と、ウイルス機能発現による宿主菌の適応度変化の２要因が重要であると予想される。これを検証しつつ、それぞれの影響を可視化できる実験系を用い、上記２点が主要な保持率変動要因であることを明らかにしつつある。この成果については論文発表の準備を進めている。
本研究で掲げている数理モデルの構築については上記実験データを考慮する必要があり、初年度は特に進展しなかった。しかし、対象を表現する数理モデルの基本構造は確立済みであり、最終年度の後半に最新データを取り入れたモデルを構築する予定である。
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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
初年度は、糸状菌集団中で持続型RNAウイルスの保持率が変動する要因を特定可能な実験系を用い、モデル系を用いた重要要素の洗い出しを進めた。本研究により、宿主集団内でのウイルス保持率変動に大きく寄与する要因が明らかになり、最終年度に予定している分離菌株を用いた集団培養実験を実施し、そのデータからウイルス機能による影響を抽出する準備が整いつつある。
一方、準備していた株からウイルスが失われてしまい、それ以外の菌株を用いて再度ラボ内実験用の菌株樹立を進めたため、菌株樹立については想定より進展が遅れている。しかし、集団培養実験系の簡素化に成功しており、期待される研究の加速を考慮すると目標達成は十分可能であると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画通り、圃場で観察された宿主糸状菌―持続型RNAウイルスの動態がどのような原因で起きているのかを明らかにするため、分離した宿主糸状菌―持続型RNAウイルスのセットを用いた表現型解析を実施する。
これまでのモデルを用いた集団培養実験では多くのデータを取得したが、その蓄積の結果焦点を絞った解析が可能になった。実際、これまでの実験系では３週間以上かかったものが、１週間程度で一度の実験を行えるようになっている。このような経験と蓄積に基づくスピードアップを随所で取り入れることでさらなる推進を図る。
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