研究課題
本研究の目的は、変異の有害作用を防ぐ原理を発見するため、高変異性大腸菌を植え継ぎ実験によって、増殖能力を適応進化させ、変異に対して頑強なゲノム配列の形成過程を明らかとすることである。変異の多くは生物の生存に有害な作用を及ぼすことがこれまでの研究で明らかとなっている。従って、変異に対して頑強なゲノム配列の特徴や設計指針を理解できれば、有害な作用を防ぐことが可能になると機内される。そのために、本研究では、高変異性大腸菌を構築し、植え継ぐ過程で発生する目的変異体（高い変異率でも増殖速度が落ちにくい変異体）を進化実験によって取得し、その頑強性のメカニズムを解明する。昨年度までに、高変異性大腸菌の構築に成功し、野生型の1000倍も高い変異率を持つことを確認した。今年度は、この高変異性大腸菌の変異率が植え継ぎ中に、元の低い変異率に戻らないようにする工夫として、紫外線照射による変異誘導実験を行った。その結果、仮に進化の過程で変異率が低くなったとしても、野生株の数百倍程度の高い変異率は紫外線照射によって維持できることが分かった。また、紫外線照射の変異スペクトルや、変異発生部位をゲノムシーケンスによって調べ、高変異性大腸菌のそれとかけ離れた性質でないことを確認できた。この条件で進化実験を開始し、得られた変異体についてゲノム変異を同定し、遺伝子の不活化変異の発生速度が意図したとおりに高速化できていることを確認した。
2: おおむね順調に進展している
進化実験を安定に進めるための条件および、ゲノムシーケンシングの解析パイプラインが期間内に整ったため。
今後は進めている進化実験を継続し、増殖速度が顕著に増加したサンプルから、変異率の高低で増殖速度が変化しにくい頑強な変異体を選別する。これらの変異体について、ゲノム変異を詳しく調べ、機能解析や統計解析を行う。
すべて 2017 2016 その他
すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件)
mBio
巻: 8 ページ: 1-14
10.1128/mBio.02336-16
