大腸菌とRNAバクテリオファージQβを用いた実験室内共進化系の確立

• 研究課題/領域番号: 21770255
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 柏木 明子 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (40362652)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2009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: 共進化 / 実験進化 / Qβファージ / 大腸菌 / バクテリオファージQβ

研究概要

寄生体のゲノム進化は進化様式にいかに影響を受けるのであろうか。このことを明らかにするために実験室内で共進化系と単独進化系を構築し塩基配列変化を比較した。大腸菌とそれに感染する溶菌性RNAバクテリオファージQβ(Qβファージ)を用いた共進化系とQβファージだけを進化させる単独進化系とで約170ファージ世代継代培養を行った。Qβファージゲノム配列の経時変化解析より、共進化系は単独進化系に比べて約3.4倍塩基固定速度が大きい等の特徴が見出された。

研究成果

• [雑誌論文] PLoS ONE (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazufumi Hosoda, Shingo Suzuki, Yoshinori Yamauchi, Yasunori Shiroguchi, Akiko Kashiwagi, Naoaki Ono, Kotaro Mori, Tetsuya Yomo
  • 雑誌名: issue 2 巻: volume 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Kihara, Kotaro Mori, Shingo Suzuki, Kazufumi Hosoda, Akito Yamada, Shin'ichi Matsuyama, Akiko Kashiwagi, Tetsuya Yomo
  • 雑誌名: Bio Systems 巻: vol.13 ページ: 342-347
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: Kotaro Mori, Akiko Kashiwagi, Tetsuya Yomo
  • 雑誌名: The Journal of Eukaryotic Microbiology 巻: vol.58(1) ページ: 37-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-cell Isolation and Cloning of Tetrahymena thermophila Cells with a Fluorescence-activated Cell Sorter (2011)
  • 著者名/発表者名: Mori, K., Kashiwagi, A., Yomo, T.
  • 雑誌名: The Journal of Eukaryotie Microbiology 巻: 58 ページ: 37-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probabilistic transition from unstable predator-prey interaction to stable coexistence of Dictyostelium discoideum and Escherichia coli (2011)
  • 著者名/発表者名: Kihara, K., Mori, K., Suzuki, S., Hosoda, K., Yamada, A., Matsuyama, S., Kashiwagi, A., Yomo, T.
  • 雑誌名: BioSystems 巻: 13 ページ: 342-347
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cooperative adaptation to establishment of a synthetic bacterial mutualism (2011)
  • 著者名/発表者名: Hosoda, K, Suzuki, S., Yamauchi, Y., Shiroguchi, Y., Kashiwagi, A., Ono, N., Mori, K., Yomo, T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshihiko Kishimoto, Leo Iijima, Makoto Tatsumi, Naoaki Ono, Ayana Oyake, Tomomi Hashimoto, Moe Matsuo, Masato Okubo, Shingo Suzuki, Kotaro Mori, Akiko Kashiwagi, Chikara Furusawa, Bei-Wen Ying, Tetsuya Yomo
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: vol.6(10)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transition from positive to neutral in mutation fixation along with continuing rising fitness in thermal adaptive evolution (2010)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto, T., Iijima, L., Tatsumi, M., Ono, N., Oyake, A., Hashimoto, T., Matsuo, M., Okubo, M., Suzuki, S., Mori, K., Kashiwagi, A., Furusawa, C, Ying, BW, Yomo, T.
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: Saburo Tsuru, Junya Ichinose, Akiko Kashiwagi, Bei-Wen Ying, Kunihiko Kaneko, Tetsuya Yomo
  • 雑誌名: Physical Biology 巻: vol.6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noisy growth rate of cell size fluctuate protein concentration in bacteria (2009)
  • 著者名/発表者名: Saburo Tsuru, Junya Ichinose, Akiko Kashiwagi, Bei-Wen Ying, Kunihiko Kaneko, Tetsuya Yomo
  • 雑誌名: Pysical Biology Vol.6
  • 査読あり
• [学会発表] On-going analysis of experimental coevolution system with E.coli and RNA bacteriophage Qβ (2010)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi
  • 学会等名: RCCSB (Research Center for Complex Systems Biology) symposium on cellular biophysics
  • 発表場所: 東京都東京大学
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] 実験室内進化系を用いたRNAウイルスの共進化過程解析系の構築と解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会
  • 発表場所: ワールドコンベンションセンターサミット フェニックス・シーガイア・リゾート(宮崎県山崎町浜山)
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] 実験室内共進化系でのバクテリオファージQβのゲノム進化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌市北海道大学
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] 大腸菌とバクテリオファージQβを用いた実験室内共培養系における寄生者の宿主特異性の変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: 第12回日本進化学会大会
  • 発表場所: 東京都東京工業大学
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] 2種類の大腸菌株による人工栄養共生系の実験進化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 浅尾晃央、細田一史、森光太郎、柏木明子、山内義教、城口泰典、鈴木真吾、四方哲也
  • 学会等名: 日本生態学会第57回大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] テトラヒメナと大腸菌の人工共生系における個体群動態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 末吉眞人、松本佑介、森光太郎、柏木明子、細田一史、四方哲也
  • 学会等名: 日本生態学会第57回大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] ワールドコンベンションセンターサミット (2010)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会
  • 発表場所: フェニックス・シーガイア・リゾート(宮崎県山崎町浜山)
• [学会発表] 日本遺伝学会第82回大会 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: 日本遺伝学会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
• [学会発表] 第12回日本進化学会大会 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子、四方哲也
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
• [学会発表] Construction of Escherichia coil Gene Expression Level Perturbation Collection (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi, Takahiro Sakurai, Saburo Tsuru, Bei-Wen Ying, Kotaro Mori, Tetsuya Yomo
  • 学会等名: APBioChEC'09
  • 発表場所: 神戸国際会議場
  • 年月日: 2009-11-24
• [学会発表] Stochastic gene expression induced population selection promotes adaptation to nutrient depletion (2009)
  • 著者名/発表者名: 津留三良、インベイウェン、森光太郎、潮田純弥、柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: 徳島文理大学
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] Cooperative and adaptive phenotypic plasticity observed in a synthetic mutualism composed of two auxotrophs of Escherichia coli (2009)
  • 著者名/発表者名: 細田一史、森光太郎、柏木明子、鈴木真吾、四方哲也
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: 徳島文理大学
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] 2種の大腸菌変異株による人工栄養共生系で観察される適応的表現型変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 細田一史、鈴木真吾、柏木明子、森光太郎、山内義教、城口泰典、四方哲也
  • 学会等名: 第25回個体群生態学会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2009-10-17
• [学会発表] アミノ酸枯渇に対する適応的な遺伝子発現 (2009)
  • 著者名/発表者名: 津留三良、インベイウェン、森光太郎、潮田純弥、柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: 「細胞を創る」研究会2.0
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2009-10-01
• [学会発表] Adaptive response of a Gene Network to Environmental Changes by Fitness-induced Attractor Selection (2009)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子
  • 学会等名: International Symposium on COMPLEX SYSTEMS BIOLOGY
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] Analysis of adaptive gene expression to nutrient depletion out of native regulatory mechanisms (2009)
  • 著者名/発表者名: 津留三良、インベイウェン、森光太郎、潮田純弥、柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: International Symposium on COMPLEX SYSTEMS BIOLOGY
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] Adaptive phenotypic change in a synthetic ecosystem composed of two strains of Escherichia coil (2009)
  • 著者名/発表者名: 細田一史、城口泰典、山内義教、森光太郎、鈴木真吾、柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: International Symposium on COMPLEX SYSTEMS BIOLOGY
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] 大腸菌の人工相利共生系で観察される協力的表現型変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 細田一史、森光太郎、鈴木真吾、柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: 第19回日本数理生物学会大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] 大腸菌と溶菌性RNAバクテリオファージQβの実験室内共培養系における個体群動態とRNAバクテリオファージ集団のゲノム塩基配列変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: 日本進化学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] 栄養枯渇に対する適応応答における遺伝子発現の多様性の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 津留三良、インベイウェン、森光太郎、潮田純弥、柏木明子、四方哲也
  • 学会等名: 日本進化学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] 第11回日本進化学会大会(札幌大会) (2009)
  • 著者名/発表者名: 柏木明子、四方哲也
  • 発表場所: 北海道大学高等教育機能開発総合センター
• [学会発表] APBioChEC’09 (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi, Takahiro Sakurai, Saburo Tsuru, Bei-Wen Ying, Kotaro Mori, Tetsuya Yomo
  • 発表場所: Kobe, JAPAN
• [学会発表] International Symposium on COMPLEX SYSTEMS BIOLOGY (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiko Kashiwagi
  • 発表場所: The University of Tokyo, Hongo Campus
• [備考]
  • URL: http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/kohou2/public/oyo/a.kashiwagi/index.htm
• [備考]
  • URL: http://nature.cc.hirosaki-u.ac.jp/kohou2/public/oyo/a.kashiwagi/index.htm