枯草菌を中心とした細菌ゲノムにおける転写制御領域とネットワークの情報学的解明
Project/Area Number |
05F05705
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 外国 |
Research Field |
基礎ゲノム科学
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
中井 謙太 東京大学, 医科学研究所, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SIREEO Nicolas Joseph Marie 東京大学, 医科学研究所, 外国人特別研究員
SIERRO Nicolas Joseph Marie 東京大学, 医科学研究所, 外国人特別研究員
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Project Period (FY) |
2005 – 2006
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
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Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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Keywords | グラム陽性菌 / プロモーター / 転写因子結合部位 / 重み行列 / レギュロン / 比較ゲノム解析 / バイオインフォマティクス / 配列解析 / 枯草菌 / データベース / 低G+C含量グラム陽性菌 / ホヤ |
Research Abstract |
一般に共発現されている遺伝子のプロモーター領域は、共通の転写因子で制御されている可能性が高く、その解析はグローバルな細胞制御ネットワークの理解にとって、非常に重要である。そこで、注釈情報がついた66のグラム陽性菌門(firmicutes)のゲノムを比較して、まず相同遺伝子クラスターを構築した。それらの上流配列を調べるのに二つのアプローチをとった。第一に、枯草菌の転写情報を集めたデータベースDBTBSに収められた枯草菌の既知転写因子結合配列を表す重み行列を、各ゲノムの対応遺伝子上流配列に適用し、枯草菌における結合部位の系統的な保存情報を調べた。第二に、先に求めた相同遺伝子クラスターの上流配列の進化的保存状態を系統的に調べた。 既知モチーフの保存パターンを観察するために、独自のグラフィック表示法を開発した。そこでは、各遺伝子クラスターについて、どのストレインに相同遺伝子が存在し、またその上流にその転写因子結合部位候補が存在するかの一覧を表示している。この方法によって、CtsRとHrcAという熱ショック反応レギュロンの制御システムのグラム陽性菌門における保存状態と相違点がわかりやすく表示された。 一方、各遺伝子クラスターの上流遺伝子間領域の保存状態を調べるために、保存された部分領域ごとに重み行列を作成し、既知のモチーフとの重なりを調べたところ、多数の新規エレメント候補を抽出できた。 このように多数のゲノムを比較解析することによって、単に一つのストレインではなく、属全体にわたる制御ネットワークの違いを明らかにすることができる。従って、今後このアプローチにより、現在の細菌類の制御ネットワークへの理解を高めていけるだけでなく、新たな実験研究を生み出す力になることが期待される。
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)