| 研究課題/領域番号 |
18K18993
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
石田 忠 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80517607)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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| キーワード | 温度勾配チャンバ / 直列式マイクロヒータ / 淘汰 / 突然変異 / 走化性 / 形質転換 / マイクロ流路 / 自然淘汰 |
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| 研究成果の概要 |
突然変異→自然淘汰→繁殖といった進化の各ステップをマイクロ流路機能として再現し、それらを直列に接続することで、微生物に進化の過程を与え、特定の方向性をもって形質を変化させるためのマイクロ流路技術を開発した。突然変異には変異原として紫外線を用いることが効果的であることを調べた。自然淘汰においては、今回は淘汰圧として熱を選択し、並列したチャンバに対して直列で各チャンバ位置の抵抗が異なるマイクロヒータを設置することで異なる温度のチャンバを実現した。これを用いて一度に複数の温度化において大腸菌の遊走能の違いを調べることができた。繁殖に関しては、淘汰の直前に行うことが望ましいことが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今回のマイクロ流路デバイス開発において、大腸菌に熱耐性を与えるために必要となる進化の要素機能の開発を行った。今回開発した要素機能を接続し、複数回のサイクルを回すことで、大腸菌に熱耐性を与えることが可能となると考える。大腸菌の有機物生産において、発熱に対して有機物生産効率が低下することを防ぐための冷却コストが有機物価格を引き上げる一つの原因となっているため、高温でも有機物生産効率が低下しない大腸菌を作り出すことは重要である。今回、熱耐性を獲得できれば、他のパラメータに対しても進化サイクルを回すことが可能となるため、多岐にわたる選択圧を選ぶことで、様々なパラメータに対する高耐性大腸菌を作り出せる。
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