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2018 年度 実施状況報告書

バクテリアからクジラまで、全生物群集構造同時解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19223
研究機関東京大学

研究代表者

伊知地 稔  東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (10633894)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワード環境RNA / 全生物群集構造同時解析 / ロングリードシーケンス / キャプチャーシーケンス
研究実績の概要

本年度は、rRNAを対象としPCRを介さずにRNAから必要な量のcDNAを逆転写だけで確保し、ロングリードシーケンサーで塩基配列を解読する手法(解析法1)を海洋生態系に適用できるか検証した。本検証では、分析に必要な試料量と、RNAをcDNAに逆転写する条件の検討をした。逆転写には、オリゴdTプライマーを用いる方法(原核生物はポリA付加後)と、ランダムプライマーを用いる方法があるが、条件検討から前者を選択した。海水試料は、東北海洋生態系調査研究船(学術研究船)新青丸を利用して採取済みのものを使用した。
レゴランド・ジャパン・リゾートの協力の元、シーライフ名古屋(水族館)で試料を採取した。本検証では、試料採取法とRNA抽出法の検討を行った。解析法1と従来のPCRによる遺伝子増幅法に基づく群集構造との比較のために、アンプリコンシーケンシングも行った。
また、新たな試料採取法として自動採水ろ過装置の試作を行い、試料採取が可能であるのを確認した。
さらに、新青丸を利用した調査で得られた真核生物のうち、公共データベースに遺伝子配列が登録されていない、もしくはほとんどないものに関しては、優先順位をつけて遺伝子配列の解読とその登録を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

得られたシーケンスデータをアノテーションする際に、全生物を網羅したリファレンスデータが無く、効率的に解析することが出来ていない。もっと言えば、水産学上の有用魚種ですら遺伝子配列のデータが十分に調べられていないのが現状であった。
全生物群集構造同時解析のためにはリファレンスデータの整備が必要であり、次年度はここに注力しようと考えている。

今後の研究の推進方策

来年度目は、今年度の解析法1で得られた遺伝子配列と既存の遺伝子配列データからプローブを設計し、全ての転写産物を対象として長断片化したDNAもしくは完全長RNAをハイブリダイゼーションで分取後にロングリードシーケンサーで塩基配列を解読する手法(解析法2)を海洋生態系に適用できるかを検証する予定であった。しかし、「現在までの進捗状況」にも記載したように、全生物群集構造同時解析のためのリファレンスデータの整備を先にする必要があり、研究計画の変更を行う。
ただし、rRNAを対象としたデータ取得は引き続き行い、全ての遺伝子(転写産物)を対象にした要素技術の開発は次期研究で行う予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Complete mitochondrial genome sequences of a deep-sea holothurian species of the genus Scotoplanes (Elasipodida: Elpidiidae)2018

    • 著者名/発表者名
      Takano Tsuyoshi、Ijichi Minoru、Itoh Hajime、Fukuda Hideki、Yoshizawa Susumu
    • 雑誌名

      Mitochondrial DNA Part B

      巻: 4 ページ: 112~113

    • DOI

      10.1080/23802359.2018.1536462

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ammonia oxidizers in the sea-surface microlayer of a coastal marine inlet2018

    • 著者名/発表者名
      Wong Shu-Kuan、Ijichi Minoru、Kaneko Ryo、Kogure Kazuhiro、Hamasaki Koji
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 ページ: 1~19

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0202636

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diazotroph community structure and the role of nitrogen fixation in the nitrogen cycle in the Chukchi Sea (western Arctic Ocean)2018

    • 著者名/発表者名
      Shiozaki Takuhei、Fujiwara Amane、Ijichi Minoru、Harada Naomi、Nishino Shigeto、Nishi Shinro、Nagata Toshi、Hamasaki Koji
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography

      巻: 63 ページ: 2191~2205

    • DOI

      10.1002/lno.10933

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The complete mitochondrial genome of the longfin dragonfish Tactostoma macropus (Stomiiformes: Stomiidae)2018

    • 著者名/発表者名
      Ijichi Minoru、Takano Tsuyoshi、Hasegawa Masumi、Yashiki Haruka、Kogure Kazuhiro、Kojima Shigeaki、Yoshizawa Susumu
    • 雑誌名

      Mitochondrial DNA Part B

      巻: 3 ページ: 486~487

    • DOI

      10.1080/23802359.2018.1464411

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 遺伝子情報を用いた微生物・水生動物の資源や動態、生息環境の把握と保全(仮題)2019

    • 著者名/発表者名
      伊知地稔
    • 学会等名
      平成30年度日本海水学会 環境・生物資源研究会シンポジム
    • 招待講演
  • [学会発表] Technical improvement for salmon eDNA quantification: From clean laboratory to dirty field2018

    • 著者名/発表者名
      Marty Wong, Yuki Minegishi, Tomomi Kashiwabara, Minoru Ijichi, Susumu Hyodo
    • 学会等名
      Seminars on sustainable aquaculture, resource enhancement and conservation of salmon and other species
    • 国際学会
  • [学会発表] Significant decrease in nitrification rates by Arctic environment changes2018

    • 著者名/発表者名
      Takuhei Shiozaki、Minoru Ijichi、Akiko Makabe、Amane Fujiwara、Koji Sugie、Shigeto Nishino、Chisato Yoshikawa、Naomi Harada
    • 学会等名
      第32回日本微生物生態学会大会
  • [学会発表] 三陸沖における水塊の起源と原生生物の分布特性2018

    • 著者名/発表者名
      福田秀樹、伊知地稔、高巣裕之、楊燕輝、佐藤菜央美、永田俊
    • 学会等名
      日本海洋学会2018年度秋季大会
  • [学会発表] 環境RNA と環境DNA 間で検出できる種数の違い2018

    • 著者名/発表者名
      伊知地稔、吉澤晋、Shu-Kuan Wong、髙野剛史、木暮一啓、岩崎渉
    • 学会等名
      第1回環境DNA学会東京大会
  • [学会発表] 環境DNAによる大槌湾シロサケの時空間変動解析2018

    • 著者名/発表者名
      峰岸有紀、黄國成、伊知地稔、兵藤晋
    • 学会等名
      クレストサイトビジット
  • [学会発表] 三陸沿岸において有光層の窒素循環はNitrosopumilus maritimus-like clusterに属するアンモニア酸化古細菌が駆動する2018

    • 著者名/発表者名
      伊知地稔、武島弘彦、熊谷洋平、小林陽子、吉澤晋、福田秀樹、木暮一啓
    • 学会等名
      平成30年度東北マリンサイエンス拠点形成事業全体会
  • [学会発表] 遺伝子検査による水環境の健康診断を迅速・簡便化する装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      伊知地稔
    • 学会等名
      第2回マリンテックグランプリ
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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