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2016 年度 実施状況報告書

1塩基単位の組換え率推定に基づく病原細菌13種のゲノムの組換えのホット領域の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K21554
研究機関国立感染症研究所

研究代表者

矢原 耕史  国立感染症研究所, 薬剤耐性研究センター, 主任研究官 (70542356)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード組換え / 進化 / 細菌 / ゲノム / 自然選択 / 病原性 / 集団遺伝 / 情報
研究実績の概要

研究代表者が開発した手法により、1塩基単位の高解像度でゲノム組換えのランドスケープ(ゲノム内での組換え頻度の分布)を合計10の細菌種で明らかにし、組換え頻度と病原性の関係を吟味し、種間で共通の特徴(リボソーマル遺伝子で組換え頻度が低い一方、細胞表面の膜タンパク質の遺伝子では組換え頻度が高い)と各種に固有の特徴の両方を明らかにした研究成果(Yahara et al, 2016, Molecular Biology and Evolution)を、複数の学会・公開セミナーで発表した。

また、本科研費の研究対象である13の細菌種のうち、組換え頻度が著しく高いために他種との直接的な比較が困難で上記の論文には含めなかった菌種について、多様化選択の痕跡を初めてゲノムワイドに、組換えの影響を考慮した手法によって同定した上で、多様化選択の作用した領域で組換え頻度が統計的に有意に上昇していることを示した研究成果(Yahara et al, 2016, DNA Research)を、公開セミナーで発表した。

加えて、その菌種を研究材料としたさらなる発展的な研究として、ゲノムワイドな組換えの痕跡の推定に基づき、微細な集団構造、集団間交雑、集団の進化とその過程で生じた自然選択を研究するための、新たな解析の枠組みとパイプラインを開発することが出来た(Thorell*, Yahara* (equal contribution) et al, 2017, PLoS Genetics)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

「研究実績の概要」に述べた通り、論文出版と学会・セミナー発表の双方で、計画以上の達成を得ることが出来た。

今後の研究の推進方策

今後も当初の計画以上の進展が得られるように引き続き努力する

次年度使用額が生じた理由

年度末納品等にかかる支払いが平成29年4月1日以降となったため、
当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。

次年度使用額の使用計画

上記の通り

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Swansea University/Imperial Colledge London/University of Oxford(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Swansea University/Imperial Colledge London/University of Oxford
    • 他の機関数
      2
  • [国際共同研究] Institute of Molecular and Cell Biology(ポーランド)

    • 国名
      ポーランド
    • 外国機関名
      Institute of Molecular and Cell Biology
  • [国際共同研究] Karolinska Institutet(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Karolinska Institutet
  • [国際共同研究] Wayne State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Wayne State University
  • [国際共同研究] nstituto Politecnico Nacional, ENCB(メキシコ)

    • 国名
      メキシコ
    • 外国機関名
      nstituto Politecnico Nacional, ENCB
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      2
  • [雑誌論文] Rapid evolution of distinct Helicobacter pylori subpopulations in the Americas2017

    • 著者名/発表者名
      Kaisa Thorell*, Koji Yahara*, Elvire Berthenet, Daniel J Lawson, Jane Mikhail, Ikuko Kato, Alfonso Tenorio Mendez, Cosmeri Rizzato, Maria Mercedes Bravo, Rumiko Suzuki, Yoshio Yamaoka, Javier Torres, Samuel K Sheppard, and Daniel Falush
    • 雑誌名

      PLoS Genetics

      巻: 13 ページ: e1006546

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1006546

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The landscape of realized homologous recombination in pathogenic bacteria2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Yahara, Xavier Didelot, Keith A Jolley, Ichizo Kobayashi, Martin C. J. Maiden, Samuel K. Sheppard and Daniel Falush
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution

      巻: 33 ページ: 456-71

    • DOI

      10.1093/molbev/msv237

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Genome-wide survey of codons under diversifying selection in a highly recombining bacterial species, Helicobacter pylori2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Yahara, Yoshikazu Furuta, Shimpei Morimoto, Chie Kikutake, Sho Komukai, Dorota Matelska, Stanislaw Dunin-Horkawicz, Janusz Bujnicki, Ikuo Uchiyama, Ichizo Kobayashi
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 23 ページ: 135-43

    • DOI

      10.1093/dnares/dsw003

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 病原細菌の遺伝情報の水平伝達 -集団ゲノミクスのアプローチ-2016

    • 著者名/発表者名
      矢原耕史
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30 – 2016-11-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 種内多数のゲノムデータから組換えの痕跡と集団構造を推定する手法とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      矢原耕史
    • 学会等名
      第77回インシリコ・メガバンク研究会
    • 発表場所
      東北メディカルメガバンク
    • 年月日
      2016-11-10 – 2016-11-10
    • 招待講演
  • [学会発表] The landscape of realized homologous recombination in pathogenic bacteria2016

    • 著者名/発表者名
      矢原耕史、Xavier Didelot、Keith A Jolley、小林一三、Martin C. J. Maiden、Samuel K. Sheppard and Daniel Falush
    • 学会等名
      日本進化学会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-08-25 – 2016-08-25

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-21  

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