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バクテリアからクジラまで、全生物群集構造同時解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19223
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
研究機関東京都立大学 (2019-2020)
東京大学 (2018)

研究代表者

伊知地 稔  東京都立大学, 理学研究科, 客員研究員 (10633894)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード環境RNA / 全生物群集構造同時解析 / ロングリードシーケンシング / ディープショートリードシーケンシング / ロングリードシーケンス / キャプチャーシーケンス
研究成果の概要

原核生物のバクテリアから真核生物のクジラまで、全生物に共通の遺伝子(転写産物)を全長塩基配列解読により同時検出し、ある環境に生きる全ての生物を特定する手法を開発した。本手法は先行手法と比較し、生物分類や機能情報を高精度に推定でき、PCRによる遺伝子増幅に起因する多様性の偏りを改善できる。本手法は、抽出RNA中にはrRNAが豊富に存在しているので、PCRを介さずにRNAから必要な量のcDNAを逆転写だけで確保し、ロングリードシーケンサーで塩基配列を解読するという要素技術からなる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、自然環境に生息する動植物の種類を調査する方法として、環境DNAが注目されている。なぜなら、直接的に動植物を採集する必要が無いので、環境への悪影響が小さいと考えられているからだ。一方、環境DNAで使われている分析手法には改良すべき点がある。それは、魚類や昆虫類など、特定の分類群単位でしか同時に分析できない点である。本研究では、この点を改良し、原核生物のバクテリアから真核生物のクジラまで、全生物を同時に分析できる手法を開発した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Vertical distribution of particle-associated and free-living ammonia-oxidizing archaea in Suruga Bay, a deep coastal embayment of Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Ijichi Minoru、,Itoh Hajime、Hamasaki Koji
    • 雑誌名

      Archives of microbiology

      巻: 201 号: 8 ページ: 1141-1146

    • DOI

      10.1007/s00203-019-01680-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatiotemporal distribution of juvenile chum salmon in Otsuchi Bay, Iwate, Japan, inferred from environmental DNA2019

    • 著者名/発表者名
      Minegishi Yuki、Wong Marty Kwok-Shing、Kanbe Takashi、Araki Hitoshi、Kashiwabara Tomomi、Ijichi Minoru、Kogure Kazuhiro、Hyodo Susumu
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 9 ページ: e0222052-e0222052

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0222052

    • 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] Factors Regulating Nitrification in the Arctic Ocean: Potential Impact of Sea Ice Reduction and Ocean Acidification2019

    • 著者名/発表者名
      Shiozaki Takuhei、Ijichi Minoru、Fujiwara Amane、Makabe Akiko、Nishino Shigeto、Yoshikawa Chisato、Harada Naomi
    • 雑誌名

      Global Biogeochemical Cycles

      巻: 33 号: 8 ページ: 1085-1099

    • DOI

      10.1029/2018gb006068

    • 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] これから環境DNAによる調査・研究を始める方へ2019

    • 著者名/発表者名
      伊知地 稔
    • 雑誌名

      日本海水学会誌

      巻: 73 ページ: 273-280

    • NAID

      130007920172

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complete mitochondrial genome sequences of a deep-sea holothurian species of the genus Scotoplanes (Elasipodida: Elpidiidae)2018

    • 著者名/発表者名
      Takano Tsuyoshi、Ijichi Minoru、Itoh Hajime、Fukuda Hideki、Yoshizawa Susumu
    • 雑誌名

      Mitochondrial DNA Part B

      巻: 4 号: 1 ページ: 112-113

    • DOI

      10.1080/23802359.2018.1536462

    • 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
  • [雑誌論文] Ammonia oxidizers in the sea-surface microlayer of a coastal marine inlet2018

    • 著者名/発表者名
      Wong Shu-Kuan、Ijichi Minoru、Kaneko Ryo、Kogure Kazuhiro、Hamasaki Koji
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 8 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0202636

    • 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
  • [雑誌論文] Diazotroph community structure and the role of nitrogen fixation in the nitrogen cycle in the Chukchi Sea (western Arctic Ocean)2018

    • 著者名/発表者名
      Shiozaki Takuhei、Fujiwara Amane、Ijichi Minoru、Harada Naomi、Nishino Shigeto、Nishi Shinro、Nagata Toshi、Hamasaki Koji
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography

      巻: 63 号: 5 ページ: 2191-2205

    • DOI

      10.1002/lno.10933

    • 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
  • [雑誌論文] The complete mitochondrial genome of the longfin dragonfish Tactostoma macropus (Stomiiformes: Stomiidae)2018

    • 著者名/発表者名
      Ijichi Minoru、Takano Tsuyoshi、Hasegawa Masumi、Yashiki Haruka、Kogure Kazuhiro、Kojima Shigeaki、Yoshizawa Susumu
    • 雑誌名

      Mitochondrial DNA Part B

      巻: 3 号: 2 ページ: 486-487

    • DOI

      10.1080/23802359.2018.1464411

    • 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] カビ臭産出藍藻類のゲノム解析2020

    • 著者名/発表者名
      半田 佳宏、伊知地 稔、山口 晴代、諸橋 伸行、阿部 洋子、河地 正伸、中野 江一郎
    • 学会等名
      第54回日本水環境学会年会(2019年度)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] はじめての環境 DNA から、その未来像まで2019

    • 著者名/発表者名
      伊知地 稔
    • 学会等名
      第2回NPO法人有明海再生機構ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分析会社の視点から:元大学研究者からみた環境DNAの将来2019

    • 著者名/発表者名
      伊知地 稔
    • 学会等名
      応用生態工学会第23回広島大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] OceanDNAを用いた黒潮続流前線付近の魚類部分に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 進一、由上 龍嗣、上村 泰洋、渡邊 千夏子、吉澤 晋、伊知地 稔、伊藤 幸彦、石川和雄、郭 晨穎、榎本 めぐみ
    • 学会等名
      2019年度水産海洋学会研究発表大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本産ナマズ属の種判定およびマイクロサテライトDNAマーカーの開発2019

    • 著者名/発表者名
      岸本 友、奥山 永、田畑 諒一、伊知地 稔、勝又 啓史、川内 智裕、中野 江一郎、高橋 純一
    • 学会等名
      日本DNA多型学会第28回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝子情報を用いた微生物・水生動物の資源や動態、生息環境の把握と保全(仮題)2019

    • 著者名/発表者名
      伊知地稔
    • 学会等名
      平成30年度日本海水学会 環境・生物資源研究会シンポジム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Technical improvement for salmon eDNA quantification: From clean laboratory to dirty field2018

    • 著者名/発表者名
      Marty Wong, Yuki Minegishi, Tomomi Kashiwabara, Minoru Ijichi, Susumu Hyodo
    • 学会等名
      Seminars on sustainable aquaculture, resource enhancement and conservation of salmon and other species
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Significant decrease in nitrification rates by Arctic environment changes2018

    • 著者名/発表者名
      Takuhei Shiozaki、Minoru Ijichi、Akiko Makabe、Amane Fujiwara、Koji Sugie、Shigeto Nishino、Chisato Yoshikawa、Naomi Harada
    • 学会等名
      第32回日本微生物生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 三陸沖における水塊の起源と原生生物の分布特性2018

    • 著者名/発表者名
      福田秀樹、伊知地稔、高巣裕之、楊燕輝、佐藤菜央美、永田俊
    • 学会等名
      日本海洋学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境RNA と環境DNA 間で検出できる種数の違い2018

    • 著者名/発表者名
      伊知地稔、吉澤晋、Shu-Kuan Wong、髙野剛史、木暮一啓、岩崎渉
    • 学会等名
      第1回環境DNA学会東京大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境DNAによる大槌湾シロサケの時空間変動解析2018

    • 著者名/発表者名
      峰岸有紀、黄國成、伊知地稔、兵藤晋
    • 学会等名
      クレストサイトビジット
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 三陸沿岸において有光層の窒素循環はNitrosopumilus maritimus-like clusterに属するアンモニア酸化古細菌が駆動する2018

    • 著者名/発表者名
      伊知地稔、武島弘彦、熊谷洋平、小林陽子、吉澤晋、福田秀樹、木暮一啓
    • 学会等名
      平成30年度東北マリンサイエンス拠点形成事業全体会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝子検査による水環境の健康診断を迅速・簡便化する装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      伊知地稔
    • 学会等名
      第2回マリンテックグランプリ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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