有性生殖を介した抗酸菌進化モデルの実験と集団ゲノミクスによる検証

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06357
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分45020:進化生物学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 矢野 大和 東北大学, 生命科学研究科, 講師 (20646773)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 抗酸菌 / プラスミド

研究成果の概要

データベースに登録済みのMAH世界分離株125株分の染色体配列データを対象として遺伝的集団構造解析や連鎖検出解析などを行い、組換えを頻繁に行う系統と組換えをあまり行わない系統の２系統が同じ地域に生息し、それらが“交配”していることをゲノム情報学的に明らかにした。さらに組換えのコールドスポットに注目することで、環境分離株の迅速な系統予測に利用可能なマーカー遺伝子を発見した。M. aviumがプラスミドDNAを保有している証拠を得、臨床株5株の完全ゲノム配列をエラー補正したのち公開した。プラスミドを基本骨格とするベクター作成方法に関するアイデアを記載した総説を発表した。

自由記述の分野

遺伝学

研究成果の学術的意義や社会的意義

抗酸菌の一種Mycobacterium avium (MAC菌) は難治性の肺MAC症の原因菌である。日本で社会問題となっているM.aviumが組換えを行う菌種であることはゲノム情報から推察されているものの、実験による再現が報告されていない。本研究は日本の M.aviumがどのような条件で何の遺伝子を交換しているのか解明することを見据え、それを実現するための実験系構築とデータセット構築を目指したものである。得られる情報は今後のM.aviumを用いた分子遺伝学実験や細菌GWAS研究に有用な知見を提供すると期待される。