| 研究領域 | 進化の制約と方向性 ～微生物から多細胞生物までを貫く表現型進化原理の解明～ |
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| 研究課題/領域番号 |
17H06389
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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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 |
古澤 力 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, チームリーダー (00372631)
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| 研究分担者 |
若本 祐一 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (30517884)
津留 三良 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (80594506)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| キーワード | 進化実験 / 大腸菌 |
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| 研究成果の概要 |
生物システムは環境変化に応じて柔軟にその表現型を変化させる。その表現型の適応進化が持つ性質を定量的に解析するために、多様な環境下での系統的な大腸菌進化実験を行い、進化株の表現型と遺伝子型の変化を解析した。結果として、大腸菌の取り得る表現型の変化は低次元に拘束をされていることと、その変化の大きさはは遺伝子型の変化に依らない表現型揺らぎの大きさと相関していることが示された。こうした結果は理論的予測と良い一致を示すとともに、短い世代であれば進化の予測と制御が可能であることを示唆している。
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| 自由記述の分野 |
生物物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今回の研究では、適応進化の過程が比較的少数の変数によって記述可能であることを示している。このことは、その適切な少数自由度を抽出することにより、進化の軌跡を予測したり制御したりすることが可能であることを示唆している。今回の研究を基にしたさらなる研究開発により、この進化の予測と制御を可能となれば、病原菌の薬剤耐性能の獲得を抑制する、微生物による有用物質の生産性を向上させるなど、医学・薬学・工学の分野に貢献をすることが期待できる。
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