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2013 年度 研究成果報告書

大腸菌ゲノム高温適応進化機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 23241061
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ゲノム生物学
研究機関大阪大学

研究代表者

四方 哲也  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (00222399)

研究分担者 岸本 利彦  東邦大学, 理学部, 准教授 (90339200)
イン ベイウェン  筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (90422401)
研究期間 (年度) 2011-11-18 – 2014-03-31
キーワードゲノム進化 / 高温適応 / トランスクリプトーム / 分子進化 / プロテイオム
研究概要

大腸菌をモデルとして実験室内進化系を構築し、高温適応進化過程における大腸菌ゲノム進化に関するメカニズムを明らかにした。高温適応進化過程に固定されたゲノム変異を同定し、細胞内全遺伝子の発現パターンを解析した。45℃下での適応度との相関を評価したところ、特定のゲノム変異の固定に細胞間相互作用が重要であり、ゲノム変異による特定の遺伝子発現ネットワークが再編されたことが分かった。高温適応進化の後半に高変異率を示す中立進化過程においては、遺伝的ヒッチハイクによる変異固定が生じ、非有益変異固定に対してシャペロニンGroEL変異が非有益変異を有益変異に変換することで適応度を上昇させていることを明らかにした。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Growth rate-coordinated transcriptome reorganization in bacteria2013

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto, Y., Murakami, Y., Tsuru, S., Ying, B., Yomo, T
    • 雑誌名

      BMC Genomics 2013

      巻: 14 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1186/1471-2164-14-808

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Physical Model-Based Algorithm for the Detection of Single-Nucleotide Substitutions by Using Tiling Microarrays2013

    • 著者名/発表者名
      Ono, N., Suzuki, S., Furusawa, C., Shimizu, H., Yomo, T
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8 ページ: e54571

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multilevel comparative analysis of the contributions of genome reduction and heat shock to the Escherichia coli transcriptome2013

    • 著者名/発表者名
      Ying, B., Seno, S., Kaneko, F., Matsuda, H., Yomo, T
    • 雑誌名

      BMC Genomics 2013

      巻: 14 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1186/1471-2164-14-25

    • 査読あり
  • [学会発表] 高温適応進化過程における2つの生き残り戦略2013

    • 著者名/発表者名
      山和馬, 松本悠希, 應ベイウェン, 四方哲也
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2013-12-05
  • [学会発表] 高温適応進化におけるgroL 変異の機能解析2 高変異率下のGroEL mutation buffering effect 解析2013

    • 著者名/発表者名
      花神彩香, 赤神慶子, 岸本利彦, 四方哲也
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2013-12-05
  • [学会発表] 高温適応進化におけるgroL 変異の機能解析1~高温適応初期におけるgroL 変異の機能解析~2013

    • 著者名/発表者名
      松浦梨恵, 鶴切真友美, 花神彩香, インベイウェン, 岸本利彦, 四方哲也
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2013-12-05
  • [学会発表] 大腸菌高温適応進化過程で見られる高変異率下でのヒッチハイクによる変異固定メカニズムの解析2013

    • 著者名/発表者名
      染谷有紀, 山中優輝, 成澤大, 小林日沙香, 花神彩香, 岸本利彦, 四方哲也
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2013-12-05
  • [学会発表] 高温適応進化大腸菌におけるgroL変異の機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      花神彩香, 赤神慶子, 岸本利彦, 四方哲也
    • 学会等名
      日本進化学会第15回大会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2013-08-30
  • [学会発表] 高温適応進化でみられる高変異率下での変異蓄積メカニズムの解析2013

    • 著者名/発表者名
      岸本利彦, 染谷有紀, 花神彩香, 小林日沙香, 四方哲也
    • 学会等名
      日本進化学会第15回大会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2013-08-30
  • [学会発表] 高温適応進化大腸菌におけるgroL 変異の機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      花神彩香,橋本智美,小宅綾菜,中屋敷徹,森浩禎,岸本利彦,四方哲也
    • 学会等名
      日本進化学会第14回東京大会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 年月日
      20120821-23
  • [学会発表] 高温適応進化大腸菌におけるgroL 変異の機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      花神彩香, 橋本智美, 小宅綾菜, 中屋敷徹, 森浩禎, 岸本利彦, 四方哲也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-11
  • [学会発表] 高温適応過程における大腸菌集団内ヘテロ性の推移2012

    • 著者名/発表者名
      山和馬, 應ベイウェン, 四方哲也
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2012-12-11
  • [学会発表] Genomic and environmental contributions to bacterial transcriptome2012

    • 著者名/発表者名
      應蓓文, 瀬尾茂人, 四方哲也
    • 学会等名
      第6回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      立教大学 池袋キャンパス
    • 年月日
      2012-03-10
  • [学会発表] 生命システムの頑強性2012

    • 著者名/発表者名
      四方哲也
    • 学会等名
      大阪大学80周年記念国際シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学銀杏会館
    • 年月日
      2012-02-01
  • [学会発表] Genomic diversity in an evolved thermal adaptive Escherichia coli population2011

    • 著者名/発表者名
      Iijima,L., Tsuru,S., Ying, B., Yomo, T
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-12-14
  • [学会発表] Acceleration of genomic evolutionary rate through adaptation2011

    • 著者名/発表者名
      Yomo, T
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-12-14
  • [学会発表] 大腸菌の耐熱進化におけるgroL 変異の機能解析2011

    • 著者名/発表者名
      橋本智美,岸本利彦,四方哲也
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-12-14
  • [学会発表] 大腸菌の耐熱進化時に見られる相互作用の解析2011

    • 著者名/発表者名
      小宅綾菜,山内長承,岸本利彦,四方哲也
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-12-14
  • [学会発表] 大腸菌耐熱進化における中立変異固定メカニズムの解析2011

    • 著者名/発表者名
      花神彩香,小林日沙香,伊藤明日香,山内長承,岸本利彦,四方哲也
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-12-14

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公開日: 2015-06-25  

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