| 研究課題/領域番号 |
17K00401
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生命・健康・医療情報学
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
阿部 貴志 新潟大学, 自然科学系, 教授 (30390628)
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| 研究分担者 |
池村 淑道 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 客員教授 (50025475)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 一括学習型自己組織化マップ / 連続塩基組成 / 水平伝播遺伝子 / 環境適応 / 共生細菌 / 系統推定 / 水平伝播候補遺伝子 / 南極細菌 / BLSOM / SC-BLSOM |
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| 研究成果の概要 |
水平伝播遺伝子探索はアミノ酸配列の類似性検索による探索がなされてきたが，一部の遺伝子のみが検出可能であった．ゲノム上の全遺伝子を対象とした網羅的検出手法が必要である．連続塩基組成のみに着目してゲノム配列断片を生物種別に高精度に分類可能な一括学習型自己組織化マップによる水平伝播の候補遺伝子検出と由来生物系統の推定手法を開発した．南極コケ坊主由来のSphingomonas属細菌2種での解析にて，水平伝播の由来は大きく異なったが，獲得した遺伝子機能に共通性が示唆された．開発手法は，HGT候補とその起源をゲノム全体で検出するだけでなく，微生物の環境適応への新しい視点を提供できる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生物の進化や環境適応には生物種間での遺伝子の水平伝播が大きな役割を果たしている．配列相同性検索などの従来手法では水平伝播遺伝子の検出精度に限界があったが，本研究にて開発した水平伝播予測ワークフローは，ゲノム全体における水平伝播遺伝子の全容解明を可能とした．南極由来細菌の異なる系統の同属異種間における水平伝播遺伝子探索を行ったところ，水平伝播で獲得した遺伝子の機能やアミノ酸組成の変化など多くの共通した特徴が見られ，南極環境に適応するプロセスにおいて収斂進化の可能性が示唆された．様々な環境下での生育環境適応戦略や共生関係が及ぼしてきた共進化過程の解明への活用が期待できる．
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