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異種生物の融合進化実験による異種ゲノム融合進化株の創生と解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K14688
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分43060:システムゲノム科学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

前田 智也  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, 基礎科学特別研究員 (10754252)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード細胞融合 / 水平伝播 / 進化実験 / プロトプラスト / 異種ゲノム融合 / 細菌 / バクテリア
研究成果の概要

本研究では、異種細菌細胞同士を融合させることで二種類の細菌が有するゲノムを併せ持った融合生物を構築する技術開発を目指した。異種生物間の細胞融合を生じさせるプロトプラスト融合に着目し、大腸菌と様々な異種細菌の細胞融合を試みたが、いずれも二種類のゲノムを有する融合生物は得られなかった。そこで、異種細菌ゲノムに大腸菌由来シングルコピープラスミドの配列を予め挿入した状態で大腸菌と細胞融合を行ったところ、大腸菌に異種細菌ゲノム全長を導入することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有用微生物の育種には、宿主には無い性質を付与するために、外来遺伝子情報を大規模に導入することが重要である。しかし、ゲノムスケールで宿主に異種ゲノムを組換える技術は、現時点では枯草菌や酵母といった特殊な宿主に限定されていた。本研究により、一回の細胞融合実験により大腸菌に異種細菌ゲノムを導入することが可能であることが明らかになった。こうした技術を用いることで、有用微生物の新しい育種法の開発へと応用が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] High-throughput identification of the sensitivities of an Escherichia coli ΔrecA mutant strain to various chemical compounds2019

    • 著者名/発表者名
      Maeda Tomoya、Horinouchi Takaaki、Sakata Natsue、Sakai Aki、Furusawa Chikara
    • 雑誌名

      The Journal of Antibiotics

      巻: - 号: 7 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/s41429-019-0160-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequences of Three Star-Shaped Bacteria, Stella humosa, Stella vacuolata, and Stella Species ATCC 351552019

    • 著者名/発表者名
      Shibai Atsushi、Maeda Tomoya、Kawada Masako、Kotani Hazuki、Sakata Natsue、Furusawa Chikara
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 8 号: 32

    • DOI

      10.1128/mra.00719-19

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Understanding and engineering alcohol-tolerant bacteria using OMICS technology2018

    • 著者名/発表者名
      Horinouchi Takaaki、Maeda Tomoya、Furusawa Chikara
    • 雑誌名

      World Journal of Microbiology and Biotechnology

      巻: 34 号: 11 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/s11274-018-2542-4

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toward prediction and control of antibiotic-resistance evolution2018

    • 著者名/発表者名
      Furusawa Chikara、Horinouchi Takaaki、Maeda Tomoya
    • 雑誌名

      Current Opinion in Biotechnology

      巻: 54 ページ: 45-49

    • DOI

      10.1016/j.copbio.2018.01.026

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非病原性結核菌の抗結核剤に対する進化実験2020

    • 著者名/発表者名
      前田智也、古澤力
    • 学会等名
      第14回日本ゲノム微生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Identification of mutations conferring resistance to anti-tuberculosis drugs by laboratory evolution of non-pathogenic Mycobacterium on agar plate.2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Maeda, Chikara Furusawa
    • 学会等名
      ICSB2019 The 20th International Conference on System Biology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 全自動培養システムを用いた多種ストレス環境下における大腸菌の大規模進化実験2019

    • 著者名/発表者名
      前田智也、岩澤諄一郎、堀之内貴明、阪田奈津江、小谷葉月、川田正子、田邊久美、古澤力
    • 学会等名
      第13回日本ゲノム微生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 全自動培養システムを用いた多種ストレス環境下における大腸菌の大規模実験室進化2019

    • 著者名/発表者名
      前田 智也、岩澤諄一郎、堀之内 貴明、阪田 奈津枝、川田 正子、小谷 葉月、酒井 亜希、田邊 久美、古澤 力
    • 学会等名
      第13回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 全自動培養システムを用いた多種ストレス環境下における大腸菌の大規模実験室進化2018

    • 著者名/発表者名
      前田 智也、堀之内 貴明、阪田 奈津枝、川田 正子、小谷 葉月、酒井 亜希、田邊 久美、古澤 力
    • 学会等名
      第17 回微生物研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] High-throughput experimental evolution of Escherichia coli under various stress environments using an automated culture system2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Maeda, Takaaki Horinouchi, Natsue Sakata, Hazuki Kotani, Aki Sakai, Kumi Tanabe, Chikara Furusawa
    • 学会等名
      第46回内藤コンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 理化学研究所多階層生命動態研究チームWebページ

    • URL

      http://mbd.riken.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] Researchgate

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Tomoya_Maeda

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://researchmap.jp/t0maeda/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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