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マイクロ流路長期培養系を用いた大腸菌の細胞伸長における表現型可塑性の解析

研究課題

研究課題/領域番号 24657014
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生態・環境
研究機関東京大学

研究代表者

嶋田 正和  東京大学, 大学院情報学環, 教授 (40178950)

連携研究者 若本 祐一  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (30517884)
吉田 丈人  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (40447321)
大林 夏湖  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任研究員 (20448202)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード一細胞培養系 / 大腸菌 / 細胞伸長 / 表現型可塑性 / 細胞密度 / recA遺伝子発現 / 環境ストレス / 1細胞培養計測系 / SOS応答 / recA遺伝子の発現 / 密度依存性 / プロモーター活性 / 細胞分裂 / 変動環境 / ストレス / 貧栄養環境 / SOS遺伝子の発現 / マイクロ流路 / 貧栄養 / SOS反応 / 遺伝的順応
研究成果の概要

一細胞培養系を用いて、大腸菌の細胞伸長に関わる3要因を解析した。(仮説A)「捕食回避説」、(仮説B)「低密度良好説」、(仮説C)「環境ストレス説」である。細胞密度・増殖環境変化に伴う細胞伸長作用とrecA 遺伝子発現の関連性を調べた。その結果、一部細胞でrecA 遺伝子プロモーター活性が高くなり、recA を強く発現する細胞("高 recA 発現細胞")は細胞サイズの大きい伸長細胞であった。また、細胞密度が高まると伸長細胞頻度や高recA 発現細胞数が増加した。細胞密度の増加は、老廃物の蓄積や栄養塩の枯渇をもたらし、環境ストレスが増加することで、細胞伸長とrecA遺伝子発現をもたらしている。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Sex allocation pattern of the diatom Cyclotella meneghiniana.2013

    • 著者名/発表者名
      Shirokawa, Y. and Shimada, M.
    • 雑誌名

      Proc. R. Soc. Biol. Sci.

      巻: 280 号: 1761 ページ: 20130503-20130503

    • DOI

      10.1098/rspb.2013.0503

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sex allocation pattern of the diatom Cyclotella meneghiniana.2013

    • 著者名/発表者名
      Shirokawa Y. and Shimada M.
    • 雑誌名

      Proceedings - Royal Society. Biological sciences

      巻: 280

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DynamicPersistence of Antibiotic-StressedMycobacteria2013

    • 著者名/発表者名
      Wakamoto, Y., Dhar, N., Chait, R.,Schneider, K., Signorino-Gelo, F.,Leibler, S., McKinney, J. D.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 339(6115) 号: 6115 ページ: 91-95

    • DOI

      10.1126/science.1229858

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Inconsistency between population and single cell growth rates revealed by dynamics cytometer.

    • 著者名/発表者名
      Wakamoto, Y.
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県、名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Phenomenological rules behind clonal proliferation of bacteria.

    • 著者名/発表者名
      Wakamoto, Y.
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] Shimada-Lab

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/shimada-lab/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Shimada-Lab

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/shimada-lab/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] Shimada-Lab

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/shimada-lab/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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