| 研究課題/領域番号 |
17H03622
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
システムゲノム科学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
古澤 力 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (00372631)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | 進化実験 / 大腸菌 / フィードバック制御 / 実験自動化 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、大腸菌のストレス耐性間のクロストークの実態を明らかにし、それに基づいて進化過程をコントロールする手法の開発を目的としている。全自動の進化実験システムを用い、95種類のストレス環境下において大腸菌進化実験を行い、耐性株を取得した。それらのストレス耐性株について、遺伝子発現量変化、ゲノム変異に加えて耐性間のクロストークを定量した。それらのデータに基づいて、環境にフィードバック制御を加えることにより、目的の表現型を持つように適応進化過程をコントロールする手法を構築した。結果として、単独薬剤の添加では見ることが出来ない、ターゲット表現型へ向けた進化軌跡を構成することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、系統的な進化実験のデータに基づき、ターゲットとした表現型への進化ダイナミクスを構成可能であることが示された。この手法を用いて様々なターゲット表現型への進化実験を行うことにより、どのような進化ダイナミクスが容易であるか、あるいは困難であるかを定量的に評価でき、進化過程がどのように拘束されているか、新たな理解をもたらすと期待できる。また、自然界で見られた進化過程を実験室で模倣することのより、そこで生じ得る表現型と遺伝子型の変化を詳細に解析することが可能となる。さらに、目的の表現型を持つ微生物をデザインする進化実験が実現すれば、医学的・生物工学的な応用を十分に期待することができる。
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