| 研究課題/領域番号 |
21H01733
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
細川 正人 早稲田大学, 理工学術院, 准教授(任期付) (60722981)
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| 研究分担者 |
西川 洋平 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (90867277)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2022年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | シングルセル解析 / マイクロ流体デバイス / ゲノム / ファージ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、1細胞ゲノミクスとマイクロ流体技術を活用して、環境試料に存在する微生物の素性を明らかにし、最適な培養法を設計する「ゲノムデータに基づく戦略的微生物培養プロセス」を提唱する。対象試料中の微生物種の推定と培養法の最適化には、未培養微生物の全ゲノム情報の網羅的取得が求められる。そこで、代表者が開発した網羅的なシングルセルゲノム解析技術(SAG-gel)を基盤技術として用い、未培養の環境微生物ゲノム情報をもとにした培養条件最適化を検証する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、未培養微生物のゲノムをシングルセル単位で網羅的に取得する技術を高度化し、生菌特異的なゲノム取得、完全長のゲノム取得、ウイルスゲノム取得への拡張などを達成した。また、シングルセルトランスクリプトーム解析により不均質な細胞集団の遺伝子発現状態を網羅的に捉える技術も開発した。加えて、ゲノム情報からファージ分子を探索し、標的細菌を特異的に検出・濃縮する分子ツールを開発した。これらの技術を統合することで、戦略的微生物培養プロセスを確立する基盤を形成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発された一連の手法は、微生物の包括的理解と新規有用微生物の発見を加速する画期的な技術である。未培養微生物のゲノム取得とその情報に基づく戦略的培養は、学術的に微生物叢の多様性解明に貢献するのみならず、産業的に新規機能開拓や有用物質生産に資する。特に、ウイルスや希少細菌の解析が可能となったことで、将来的には感染症対策や環境モニタリングへの応用も期待される。本研究は、微生物資源の活用に新たな道を拓く重要な成果である。
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