| 研究課題/領域番号 |
18K05416
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
兼崎 友 静岡大学, グリーン科学技術研究所, 特任助教 (70380293)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 適応進化 / 高温ストレス / シアノバクテリア / 突然変異 / リシーケンス / トランスクリプトーム |
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| 研究実績の概要 |
ある生物種が自らの生育限界を超えた環境条件に適応進化するにはどれほどの突然変異の累積が必要なのか、といった生物進化の根源的な疑問を全ゲノムレベルで解明するような研究は、様々な技術的制約・時間的制約のために実施するのは極めて困難であったが、近年のゲノム解読技術の発展により特に微生物分野では挑戦が可能になってきている。シアノバクテリアSynechococcus elongatus PCC 7942は常温・淡水性のシアノバクテリアであり、生育上限温度は43℃とされている。それ以上の温度では細胞は分裂異常によりフィラメント状になり、細胞増殖は抑制される。我々はこのシアノバクテリアを研究材料に、長期高温培養による適応進化実験を継続しており、生育限界温度を大きく超えた適応進化株の取得に成功し解析を進めている。
培養開始後5年を経過した細胞についての全ゲノムリシーケンス解析を実施し、さらなる突然変異の累積を観察できた。一方、この株の生育限界温度のさらなる上昇はこの1年間は観測されていない。培養初期段階に生じた変異の解析については3重変異株の作成などにも成功し遺伝子の機能解析を進めている。併せて実施したトランスクリプトーム解析の結果についても詳細に吟味し、これまで高温下での発現変動の報告例のない遺伝子について情報の整理を進めた。また適応進化株において至適生育温度のトレードオフが起きたかどうかについて検証実験をおこない一定の成果を得た。これについては今後さらに追試と詳細な検討をおこなう。また長期高温培養による細胞形態や細胞内構造レベルでの変化についても透過性電顕解析による追加データを取得した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成29年度末に東京農業大学から静岡大学へ異動となり、本研究計画開始時に研究環境の再セットアップをおこなう必要が生じたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに検出されている突然変異の再現性や適応進化株の多様性について検討するため、平行した培養ラインの確立を進めている。蓄積したデータの整理を進め、継続できる培養ラインと冷凍ストック化する培養ラインを適切に選別する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本計画の申請後に研究代表者の所属機関の異動が決まったため、研究計画に関する調整をおこなった。当初購入を予定していた大規模計算用のワークステーション Precision T7910が別の安価な機材と現所属機関所有の計算サーバーによりある程度の機能代替可能であると分かったため、その分を次年度使用分は2019年度交付分と合算して、藻類培養用の光照射ユニットの購入に充当する予定である。また現所属機関の業務との重複により当初予定の国際学会への参加が困難であると判明したため、次年度以降の学会参加に切り替えるため旅費についても調整した。
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