| Project/Area Number |
14J11372
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Biophysics
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
武井 洋大 大阪大学, 生命機能研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | システム生物学 / 1細胞解析 / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では大腸菌細胞集団において表現型のばらつきが生まれるメカニズムを解明することを目指した。大腸菌において、単一細胞内では全ての遺伝子の発現量が相関しており、その細胞ごとのばらつき(相関性ノイズ)が、細胞集団の多様性を決めていることが知られている。一方で、相関性ノイズが生じる要因は分かっていない。そのため、1年目ではばらつきの主成分である相関性ノイズの構成要素を絞り込むことを計画した。相関性ノイズが生じる過程に関わる遺伝子の発現量は、他の遺伝子の発現量に対して、より高い正の相関を示すことが見込まれる。そこで、ランダムに選択した多数の2遺伝子ペアに対して大規模に相関解析を行うことを試みた。具体的には、大腸菌のゲノム上、遺伝子のC末端に黄色蛍光タンパク質が挿入された既存のライブラリー株から100株を選択し、単一コピープラスミド24種類をそれぞれに導入し、新たなライブラリー2400株を構築した。単一コピープラスミドは、大腸菌遺伝子のプロモーターから赤色蛍光タンパク質を発現するよう設計した。今回、ゲノムへの遺伝子挿入を用いず、単一コピープラスミドを用いることで、簡便に多数の大腸菌株を作製することに成功した。新たに作製したライブラリー株を用いて、1細胞内の2種類の蛍光タンパク質の蛍光強度を定量することで、大規模に2遺伝子の発現量相関解析を行うことが可能になった。また、作製したライブラリー株をハイスループットに観察するために、観察サンプル及び計測プログラムの最適化を行い、短時間で多数のサンプルを観察することに成功した。本研究で用いたライブラリー構築手法及びハイスループットな観察系は、他の大規模な遺伝子発現量相関解析にも適用できる汎用性を持ち、応用が期待できる。
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| Research Progress Status |
本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。
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