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クルマエビゲノムに眠る大型DNAウイルスが暴走すると何が起こるのか

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ3202
補助金の研究課題番号 22J00577 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分40040:水圏生命科学関連
研究機関国立感染症研究所 (2023)
国立研究開発法人水産研究・教育機構 (2022)

研究代表者

川戸 智  国立感染症研究所, 感染症危機管理研究センター, 任期付研究員

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード内在性ウイルス配列 / WSSV / 甲殻類 / クルマエビ / ニマウイルス科
研究開始時の研究の概要

クルマエビの染色体には、自らのゲノムを埋め込み潜伏する大型DNAウイルス (Marsupenaeus japonicus endogenouos nimavirus: MjeNMV)が散在する。本研究の目的は、クルマエビゲノム中にMjeNMVが存在し続けられるメカニズムを解明するとともに、ストレスによるMjeNMV暴走の可能性と、暴走がクルマエビの繁殖に与える影響を検証することである。

研究実績の概要

公共データベース上の甲殻類ゲノムデータからウイルス由来配列を複数発見したほか、ウイルスおよび最近のゲノムダイアグラムを描画するプログラムの開発を進めた。
ホワイトスポットシンドロームウイルス (WSSV) のカプシドタンパク質 (VP664) アミノ酸配列をクエリとしてNCBIデータベースに対してTBLASTN検索を行い、ニマウイルス由来配列を複数発見した。ニマウイルス科内在性ウイルスはクルマエビ類以外の甲殻類にも幅広く存在しており、宿主ゲノム中に複数コピーが存在していると考えられた。これらの配列はいずれもゲノムアセンブリ上の配列であるが、ウイルスの全長ゲノム配列がそのまま取得できることはほとんどない。そこで、ウイルスのドラフト配列をアセンブリから切り出し、ウイルス配列に対して生リード配列を貼り付け、再アセンブリすることで、ウイルスゲノムのコンセンサス配列を得た。これまでに収集した配列をもとに、内在性ニマウイルスをニマウイルス科の種として国際ウイルス分類委員会 (ICTV) に申請する準備を進めている。

微生物ゲノム描画プログラムのパッケージ化を進めている。元となったPythonスクリプトは2022年に作成したものであり、これまでに3報の英文査読論文で使用している。本プログラムはGenBank形式ファイルを入力として環状・直鎖状ゲノムを描画し、 PNG, PDF, SVG等の形式で画像ファイルを出力する。現在、エラー・例外発生時の処理を実装して安全性を強化するとともに、ユーザー向けのドキュメンテーションを追加している。完成後はMIT licenseのオープンソースソフト としてcondaパッケージを公開予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

今年度はクルマエビのドラフトゲノム構築を予定していたが、研究代表者が他機関へ異動したためサンプルの入手・生体の維持が想定していたよりも困難となった。代替として、今年度は解析・可視化手法の精緻化を進めた。

今後の研究の推進方策

甲殻類生体を入手・維持することが必ずしも容易ではないため、配列解析およびその手法開発を中心に据えることを検討する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] FicD genes in invertebrates: A tale of transposons, pathogenic and integrated viruses2024

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kawato, Sofia De Felice, Riccardo Frizzo, K. Mathias Wegner, Umberto Rosani
    • 学会等名
      116th Annual Meeting of the National Shellfisheries Association
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] クルマエビ高成長マーカー候補遺伝子2023

    • 著者名/発表者名
      川戸 智・安池元重・米加田 徹・菅谷琢磨
    • 学会等名
      令和5年度 日本水産学会 春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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