| 研究実績の概要 |
昨年度の研究から、Pseudomonas putida KT2440株の染色体上に存在するNdpAホモログ (NdpA) をコードする遺伝子と、プラスミドpCAR1上の同ホモログ (Pnd) をコードする遺伝子の二重破壊株では、pCAR1由来のカルバゾール資化能が欠落することが明らかとなった。そこで本年度はこの現象が起こるメカニズムの解明を目指して研究を行った。pCAR1上の7箇所の領域を対象にPCRを行った結果、二重破壊株はカルバゾール分解遺伝子群 (car遺伝子群) を特異的に欠落していた。過去の研究より、この現象は相同組換えにより起こることが示唆されているため、二重破壊株における相同組換え頻度の定量をRodriguez-Beltranらの手法 (Mol. Biol. Evol., 32:1708-16, 2015) を参考に行った。相同組換えが起こるとカナマイシン耐性を持つようになる遺伝子カセットを、トランスポゾンTn7により染色体上に組み込んだ株を用いて実験を行ったが、二重破壊株の相同組換え頻度はpCAR1保持・非保持時の野生型株や各種単独破壊株と同程度であった。すなわち、ndpA遺伝子とpnd遺伝子の二重破壊は宿主の相同組換え頻度を上昇させているわけではないことが明らかとなった。
所属研究室の別の研究より、car遺伝子群の欠落がpCAR1保持株の生存に有利に働くことが示されている。この事実と上記の結果を併せると、二重破壊株では宿主に何らかの負荷がかかるため、偶然生じたcar遺伝子群を欠落した細胞が集団中で優占化し、結果として二重破壊株を培養すると大半がcar遺伝子群欠落株になるという可能性が示唆された。
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