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有性生殖を介した抗酸菌進化モデルの実験と集団ゲノミクスによる検証

研究課題

研究課題/領域番号 18K06357
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45020:進化生物学関連
研究機関東北大学

研究代表者

矢野 大和  東北大学, 生命科学研究科, 講師 (20646773)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード抗酸菌 / プラスミド / 集団ゲノミクス / ゲノム / 系統進化 / 非結核性抗酸菌 / 遺伝的集団構造 / 地域適応 / 接合
研究成果の概要

データベースに登録済みのMAH世界分離株125株分の染色体配列データを対象として遺伝的集団構造解析や連鎖検出解析などを行い、組換えを頻繁に行う系統と組換えをあまり行わない系統の2系統が同じ地域に生息し、それらが“交配”していることをゲノム情報学的に明らかにした。さらに組換えのコールドスポットに注目することで、環境分離株の迅速な系統予測に利用可能なマーカー遺伝子を発見した。M. aviumがプラスミドDNAを保有している証拠を得、臨床株5株の完全ゲノム配列をエラー補正したのち公開した。プラスミドを基本骨格とするベクター作成方法に関するアイデアを記載した総説を発表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

抗酸菌の一種Mycobacterium avium (MAC菌) は難治性の肺MAC症の原因菌である。日本で社会問題となっているM.aviumが組換えを行う菌種であることはゲノム情報から推察されているものの、実験による再現が報告されていない。本研究は日本の M.aviumがどのような条件で何の遺伝子を交換しているのか解明することを見据え、それを実現するための実験系構築とデータセット構築を目指したものである。得られる情報は今後のM.aviumを用いた分子遺伝学実験や細菌GWAS研究に有用な知見を提供すると期待される。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Genetic relatedness of Mycobacterium avium subsp. hominissuis isolates from bathrooms of healthy volunteers, rivers, and soils in Japan with human clinical isolates from different geographical areas2019

    • 著者名/発表者名
      Arikawa Kentaro、Ichijo Tomoaki、Nakajima Satomi、Nishiuchi Yukiko、Yano Hirokazu、Tamaru Aki、Yoshida Shiomi、Maruyama Fumito、Ota Atsushi、Nasu Masao、Starkova Daria A.、Mokrousov Igor、Narvskaya Olga V.、Iwamoto Tomotada
    • 雑誌名

      Infection, Genetics and Evolution

      巻: 74 ページ: 103923-103923

    • DOI

      10.1016/j.meegid.2019.103923

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The recombination-cold region as an epidemiological marker of recombinogenic opportunistic pathogen Mycobacterium avium2019

    • 著者名/発表者名
      Yano Hirokazu、Suzuki Haruo、Maruyama Fumito、Iwamoto Tomotada
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 20 号: 1 ページ: 752-752

    • DOI

      10.1186/s12864-019-6078-2

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reconsidering plasmid maintenance factors for computational plasmid design2019

    • 著者名/発表者名
      Yano H, Shintani M, Tomita M, Suzuki H, and Oshima T
    • 雑誌名

      Comput. Struct. Biotechnol. J.

      巻: 17 ページ: 70-81

    • DOI

      10.1016/j.csbj.2018.12.001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] GWASアプローチによる肺MAC症の病態に関連する細菌側因子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      矢野 大和, 西内 由紀子, 有川 健太郎, 大田 篤, 三木 真理, 丸山 史人, 木田 博, 北田 清悟, 岩本 朋忠
    • 学会等名
      第94回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Local diversification of MAC lung disease agent Mycobacterium avium2020

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Yano, Fumito Maruyama, Yukiko Nishiuchi, Tomotada Iwamoto
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Population evolution of recombinogenic opportunistic pathogen Mycobacterium avium2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Yano, Fumito Maruyama, Tomotada Iwamoto
    • 学会等名
      第92回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] tRNAアレーを運ぶ線状プラスミドの発見2019

    • 著者名/発表者名
      矢野大和、永田裕二、丸山史人、西内由紀子、岩本朋忠
    • 学会等名
      第13回細菌学若手コロッセウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺MAC症原因菌Mycobacterium aviumのゲノム疫学2019

    • 著者名/発表者名
      矢野大和
    • 学会等名
      第73回日本細菌学会東北支部総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺MAC症原因菌Mycobacterium aviumのゲノム疫学2019

    • 著者名/発表者名
      矢野大和、丸山史人、西内由紀子、岩本朋忠
    • 学会等名
      第4回抗酸菌研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺MAC症原因菌Mycobacterium aviumの地域多様化2019

    • 著者名/発表者名
      矢野大和、丸山史人、岩本朋忠
    • 学会等名
      第1回遺伝学会春季分科会 国立遺伝学研究所 2019年3月8日
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] モザイクゲノム生物非結核性抗酸菌の集団進化2018

    • 著者名/発表者名
      矢野大和、丸山史人、岩本朋忠
    • 学会等名
      生命科学フロンティアミーティング 国立遺伝学研究所 2018年10月5日-7日
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Hirokazu Yano

    • URL

      https://sites.google.com/view/hirokazuyano/home

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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