2018 年度研究成果報告書

大腸菌の実験室進化とエピゲノム状態の解析による表現型メモリー機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	17K15052
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	システムゲノム科学
研究機関	国立研究開発法人理化学研究所
研究代表者	堀之内貴明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, 研究員 (60610988)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	大腸菌 / 実験室進化 / オミクス解析 / エピゲノム / 薬剤耐性
研究成果の概要	生物システムは一般に、厳しい環境条件下においても表現型と遺伝子型を柔軟に変化させ、環境に適応することが可能である。こうした適応進化過程において、ゲノム遺伝子配列の変化を伴わないエピジェネティクス機構が重要な役割を果たすことが示唆されている。本研究ではエピジェネティクス機構に関わると予想される遺伝子群（核様体結合タンパク質;NAPs）の破壊が適応進化過程にどのような影響が生じるのかを詳細に解析し、その分子基盤を明らかにすることを目的とした。結果として、NAPsの一つであるLrpの破壊は、薬剤耐性化に有効な遺伝子変異を獲得できなくなることにより、適応進化の方向性に影響を及ぼすことが示唆された。
自由記述の分野	システムゲノム科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	適応進化過程の解明は進化生物学的な価値にとどまらず、生物進化を利用した応用研究にも大きな波及をもたらす。多剤耐性菌の出現が喫緊の課題となっている医学薬学分野においては、単に効果の大きい新薬の開発のみならず、耐性化そのものを抑制する方法が求められている。本研究の遂行は、その制御のための全く新たな手法の開発のための基盤となる知見をもたらす。