| 研究課題/領域番号 |
19K06630
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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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| 審査区分 |
小区分43060:システムゲノム科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
堀之内 貴明 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, 研究員 (60610988)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 実験室進化 / オミクス解析 / ゲノム構造 / 進化の方向性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では大腸菌の実験室進化を用いて、ゲノム構造が生物進化の方向性に及ぼす影響を解析する。DNA結合タンパク質の欠損によるゲノム構造の変化が、適応進化過程において重要な役割を担っていることが示唆されている。そこで本研究では、ゲノム構造に摂動を与えた場合に、適応進化過程にどのような影響が生じるのかを、全ゲノム変異解析・トランスクリプトーム解析・エピゲノム解析といった網羅的手法により詳細に解析する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では大腸菌の実験室進化を用いて、ゲノム構造が生物進化の方向性に及ぼす影響を解析する。申請者のこれまでの研究により、DNA結合タンパク質の欠損によるゲノム構造の変化が適応進化過程において重要な役割を担っていることが示唆された。そこで本研究では、ゲノム構造に摂動を与えた場合に、適応進化過程にどのような影響が生じるのかを、全ゲノム変異解析などの網羅的手法により詳細に解析する。これらの解析により、ゲノム構造への摂動が進化の方向性に与える影響を明らかにするとともに、どのような分子メカニズムにより進化の方向性に影響が生じたのかを理解することを目的として研究を行った。
本年度は、DNA結合タンパク質の欠損が進化方向に与える影響の定量方法の構築を行った。突然変異はゲノム上の任意の場所に等確率で発生するわけではなく、発生しやすい場所（変異のホットスポット）やそうではない場所が存在すると考えられている。NAPsの欠損はゲノム上の変異発生頻度のパターンの変化をもたらすことにより、進化の方向性を変化させている可能性がある。そこでこの可能性の検証、およびその効果の定量のための変異蓄積系の構築を行った。変異原としてUV照射、ならびに変異剤の添加を行ったところ、短期間でこれらのストレスに対する耐性化が生じたため、これらの方法で変異発生頻度のパターン解析を行うことは困難であり、恒久的に変異率を上昇させるmutator化が必要であることが判明した。ここまで研究を進めた段階で研究代表者の所属変更により研究実施が困難となったため、本研究を廃止した。
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