2021 年度研究成果報告書

遺伝子発現ゆらぎの分散と多峰性が進化速度におよぼす影響の測定

研究課題

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研究課題/領域番号	19K16207
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分45020:進化生物学関連
研究機関	大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究
研究代表者	近藤洋平大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 助教 (00724444)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	分裂酵母
研究成果の概要	遺伝子の発現量といった単体では生物の生存率への影響が大きくない要素が進化を通していかに形作られてきたかを調べるため、タービドスタットによる連続培養、微小流体デバイスによる一細胞動態観察、および自動化された画像解析パイプラインの作成による高効率の実験室進化システムの構築をした。また、モデル生物である分裂酵母について蛍光タンパク質と連結した薬剤耐性遺伝子の過剰発現株、細胞周期関係因子の過剰発現株など、細胞生物学的研究に有用な株を作出した。
自由記述の分野	定量生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	微生物の進化実験はその進化生物学的意義に加え育種などの応用においても潜在的に大きな有用性を持つが、コスト面の制約に加えて実験とその後の解析に専門的人材が必要となるという理由により、長期かつ大きなスケールでの実施が難しい。本研究では、長期培養を可能とする培地の組成や培養温度といった条件の検討から自動化された画像解析パイプラインによる細胞の特徴づけまでという研究全体にわたった最適化を実施した。また研究途中で作出した、蛍光タンパク質との連結によって可視化された薬剤耐性分子を保持した酵母株も今後の研究の助けとなると期待される。