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2019 年度 研究成果報告書

比較ゲノム解析に基づく水平伝搬による原核生物ゲノム進化の包括的解析

研究課題

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研究課題/領域番号 17H03610
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ゲノム生物学
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

内山 郁夫  基礎生物学研究所, ゲノム情報研究室, 助教 (90243089)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード水平遺伝子移動 / 微生物ゲノム / ゲノム進化
研究成果の概要

微生物ゲノム間でオーソログを対応づけたデータベース(MBGD)に基づいて、原核生物における水平移動遺伝子の網羅的解析を行った。同一種内の株間で保存されていない「非コア遺伝子」を水平移動の候補とし、それらの並び順が保存された構造を水平移動の痕跡「ゲノミックアイランド」として抽出した。また、種内の遺伝子レパートリー全体(パンゲノム)を種間で対応づけることにより、非コア遺伝子が遠縁種にまたがって出現するケースを抽出した。これらの結果に、以前から用いられている水平移動の指標や既知の可動因子の知見を加えて、水平移動の全体像を推定したデータベースを構築した。

自由記述の分野

ゲノム情報科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

原核生物(細菌、古細菌)は、自然環境や生物体内など地球上の至る所に存在し、その生態を理解することは環境や健康など身近な問題を解決する上で重要である。原核生物がコンパクトなゲノムを持ちつつ多様な環境に素早く適応できる理由として、ゲノム間で遺伝子群が「水平移動」することが挙げられる。本研究は、ゲノム比較により水平移動を推定する独自のアプローチを開発し、これを大規模なゲノムデータに適用することで、原核生物における水平移動の全体像を示すデータベースを構築した。本成果は、自然界で現在進行中の現象でもある原核生物のゲノム進化を解明する上で、重要な基盤データになると期待される。

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公開日: 2021-02-19  

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