細菌進化におけるリコンビネーションの頻度と特性に関する研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23651183
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大坪 嘉行 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (40342761)
• キーワード: リコンビネーション / k-mer / ソフトウエア / イルミナリード

研究概要

Burkhokderia multivorans ATCC 17616株とB. lata 383株を滅菌土壌中で長期培養した後、17616株に由来する株を回収した。回収した株についてゲノムDNAを調整し、イルミナシーケンサーにより解析した。しかしながら、2株のゲノム情報が交じり合ったことを示すデータは得られなかった。これら株を接種したサンプルについては今後、さらなる期間を経て解析するため培養を継続中である。
17616株の16rRNAの部分配列に変異を導入した変異型配列を17616株に導入した株について、滅菌土壌中でインキュベーションした。その後、当該DNA領域をPCRで増幅した試料について、変異型配列が野生型配列に変換されているかについて定量PCR実験を行った。その結果、野生型配列がごく低いものの一定の割合で存在していることが示唆された。ゲノム内での協奏進化が低いながらも検出できた可能性がある。
上記と平行して、イルミナシーケンサー由来のリードデータを解析するのに有用なソフトウエアShortReadMangerの機能の拡充を行った。具体的には、ゲノム配列あるいはリードデータ群からk-merと、各k-merの出現回数を調べる機能を作成した。また後者のようなデータセット2つについて、データのマージおよび引き算などを可能なツールを作成した。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of Burkholderia multivorans ATCC 17616 genetic determinants for fitness in soil by using signature-tagged mutagenesis. Microbiology (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagata, Y., J. Senbongi, Y. Ishibashi, R. Sudo, M. Miyakoshi, Y. Ohtsubo, and M. Tsuda
  • 雑誌名: Microbiology 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1099/mic.0.077057-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete genome sequence of Pseudomonas sp.strain TKP isolated from a γ-hexachlorocyclohexane-degrading mixed culture (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohtsubo, Y., K. Kishida, T. Sato, M. Tabata, T. Kawasumi, Y. Ogura, T. Hayashi, M. Tsuda, and Y. Nagata
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 2 ページ: e01241-13
  • DOI: 0.1128/genomeA.01241-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete genome sequence of the thermophilic PCB degrader Geobacillus sp. JF8 (NBRC 109937) (2014)
  • 著者名/発表者名: Shintani, M., Y. Ohtsubo, K. Fukuda, A. Hosoyama, S. Ohji, A. Yamazoe, N. Fujita, Y. Nagata, M. Tsuda, T. Hatta, and K. Kimbara
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 2 ページ: e01213-13
  • DOI: 10.1128/genomeA.01213-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete genome sequence of Pseudomonas aeruginosa MTB-1 isolated from a microbial community enriched by the technical formulation of hexachlorocyclohexane. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohtsubo, Y., T. Sato, K. Kishida, M. Tabata, Y. Ogura, T. Hayashi, M. Tsuda, and Y. Nagata
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 2 ページ: e01130-13
  • DOI: 10.1128/genomeA.01130-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and experimental application of a novel non-degenerate universal primer set that amplifies prokaryotic 16S rRNA genes with a low possibility to amplify eukaryotic rRNA genes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mori, H., F. Maruyama, H. Kato, A. Toyoda, A. Dozono, Y. Ohtsubo, Y. Nagata, A. Fujiyama, M. Tsuda, and K. Kurokawa
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 21 ページ: 217-227
  • DOI: 10.1093/dnares/dst052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibitory effect of Pseudomonas putida nitrogen-related phosphotransferase system on conjugative transfer of IncP-9 plasmid from Escherichia coli (2013)
  • 著者名/発表者名: Inoue K, Miyazaki R, Ohtsubo Y, Nagata Y, Tsuda M
  • 雑誌名: FEMS microbiology letters 巻: 345 ページ: 102-109
  • DOI: 10.1111/1574-6968.12188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Ralstonia pickettii DTP0602, a 2,4,6-Trichlorophenol Degrader (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohtsubo Y, Fujita N, Nagata Y, Tsuda M, Iwasaki T, Hatta T.
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 1 ページ: e00903-13
  • DOI: 10.1128/genomeA.00903-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete Genome Sequence of the γ-Hexachlorocyclohexane-Degrading Bacterium Sphingomonas sp. Strain MM-1. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tabata M, Ohtsubo Y, Ohhata S, Tsuda M, Nagata Y.
  • 雑誌名: Genome Announc 巻: 1 ページ: e00247-13
  • DOI: 10.1128/genomeA.00247-13
  • 査読あり
• [学会発表] IncP-9群NAH7のoriTの同定と接合伝達宿主域に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岸田康平, 井上慧, 宮崎亮, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] Acidvorax sp KKS102のカタボライト調節機構に関わる二成分制御系遺伝子bphPQの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤旦, 小沼かおり, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] 土壌細菌Burkholderia multivoransにおけるFur依存的な鉄恒常性維持に関与するhemP遺伝子の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤拓哉, 木村明音, 湯原悟志, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] FinishChecker: 完全決定したつもりのゲノム配列のチェック機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] 有機塩素系殺虫剤gamma-hexachlorocyclohexane分解能を有するスフィンゴモナッド細菌群の挿入配列に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 荷川取佑記, 大畑智史, 田端理朗, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] 芳香族化合物汚染化土壌メタゲノムから培養非依存的手法により取得したフェノール分解関与遺伝子群の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 永山浩史, 菅原智詞, 遠藤諒, 加藤広海, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] 有機塩素系殺虫剤分解能を有するスフィンゴモナッド細菌株の有機炭素源非添加無機寒天培地での生育を司る機構に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 永田裕二, 平野丈, 宇井博紀, 大坪嘉行, 津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] Finishしたゲノム配列のチェックツール: FinishChecker (2014)
  • 著者名/発表者名: 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 第8回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140307-20140309
• [学会発表] Mycobacterium属細菌のフェナントレン分解能に対する非分解菌の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小川なつみ, 加藤広海, 遠藤諒, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 第8回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140307-20140309
• [学会発表] ナフタレン分解プラスミドNAH7のoriTの同定と宿主域の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岸田康平, 井上慧, 宮崎亮, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 第8回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140307-20140309
• [学会発表] 根粒超着生ダイズから分離されたMethylobacterium sp. AMS5のゲノム解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 南智之, 按田瑞恵, 大久保卓, 三井久幸, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝, 南澤究
  • 学会等名: 第8回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140307-20140309
• [学会発表] 土壌微生物の移植メタゲノム (2014)
  • 著者名/発表者名: 加藤広海, 森宙史, 丸山史人, 豊田敦, 永山浩史, 大坪嘉行, 永田裕二, 藤山秋佐夫, 黒川顕, 津田雅孝
  • 学会等名: 第8回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140307-20140309
• [学会発表] Burkholderia multivoransのFurを介した転写制御機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤拓哉, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 第8回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140307-20140309
• [学会発表] gamma-HCH分解能を有するsphingomonad細菌株における可動性遺伝因子を介したゲノム動態の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大畑智史, 田端理朗, 荷川取佑記, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 第8回日本ゲノム微生物学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140307-20140309
• [学会発表] フェナントレン分解コンソーシアムにおける非分解優占種細菌の役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小川なつみ, 加藤広海, 遠藤諒, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 日本農芸化学会2014年大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140307-20140309
• [学会発表] Isolation of phenol-catabolic genes by cultivation-independent functional screening from metagenome of soil artificially polluted by aromatic hydrocarbons (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Nagayama, Tomonori Sugawara, Ryo Endo, Hiromi Kato, Yoshiyuki Ohtsubo, Yuji Nagata, Hiroshi Mori, Ken, Kurokawa, and Masataka Tsuda
  • 学会等名: 2nd Thünen Symposium on Soil Metagenomics: mining and learning from metagenomes plus workshop on bioinformatic tools for soil microbiologists
  • 発表場所: Braunschweig, Germany
  • 年月日: 20131211-20131213
• [学会発表] Design and experimental validation of a novel non-degenerate universal primer set that amplifies prokaryotic 16S rRNA genes with a low possibility to amplify eukaryotic rRNA genes (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Mori, Fumito Maruyama, Hiromi Kato, Atsushi Toyoda, Ayumi Dozono, Yoshiyuki Ohtsubo, Yuji Nagata, Asao Fujiyama, Masataka Tsuda, and Ken Kurokawa
  • 学会等名: 2nd Thünen Symposium on Soil Metagenomics: mining and learning from metagenomes plus workshop on bioinformatic tools for soil microbiologists
  • 発表場所: Braunschweig, Germany
  • 年月日: 20131211-20131213
• [学会発表] 土壌微生物の他土壌への移植メタゲノミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤広海, 森宙史, 丸山史人, 豊田敦, 大坪嘉行, 永田裕二, 藤山秋佐夫, 黒川顕, 津田雅孝
  • 学会等名: 第29回日本微生物生態学会年次大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 20131122-20131125
• [学会発表] 岸田康平, 井上慧, 宮崎亮, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝 (2013)
  • 著者名/発表者名: 第7回 日本ゲノム微生物学会 若手の会 研究会
  • 学会等名: 第7回 日本ゲノム微生物学会 若手の会 研究会
  • 発表場所: 静岡県駿東郡
  • 年月日: 20130919-20130920
• [学会発表] Burkholderia multivorans ATCC17616株の鉄恒常性維持機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤拓哉, 木村明音, 湯原悟志, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 第7回 日本ゲノム微生物学会 若手の会 研究会
  • 発表場所: 静岡県駿東郡
  • 年月日: 20130919-20130920
• [学会発表] FinishChecker: Finishing用ツールGenoFinisherのprefinish配列チェック機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大坪嘉行、永田裕二、津田雅孝
  • 学会等名: 第7回 日本ゲノム微生物学会 若手の会 研究会
  • 発表場所: 静岡県駿東郡
  • 年月日: 20130919-20130920
• [学会発表] 累積置換変異導入によるハロアルカンデハロゲナーゼLinBのbeta-HCH分解活性の機能進化に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永田裕二, 森内良太, 田中裕興, 大坪嘉行, 津田雅孝
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会2013年度大会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 20130530-20130601
• [学会発表] 機能発現に基づくメタゲノムライブラリーからの新規芳香族化合物分解酵素遺伝子の取得と解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永山浩史, 菅原智詞, 遠藤諒, 加藤広海, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会2013年度大会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 20130530-20130601
• [学会発表] IncP-9群プラスミドNAH7のoriTの同定及び接合伝達関連遺伝子traFの解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岸田康平, 井上慧, 宮崎亮, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会2013年度大会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 20130530-20130601
• [学会発表] 土壌細菌Burkholderia multivorans ATCC 17616株の鉄恒常性維持機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤拓哉, 木村明音, 湯原悟志, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会2013年度大会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 20130530-20130601
• [学会発表] 環境細菌のPCB分解能を司る遺伝因子の解析と各種ゲノム解析ソフトウエアの開発
  • 著者名/発表者名: 大坪嘉行
  • 学会等名: 農芸化学奨励賞受賞講演
  • 発表場所: 東京
• [図書] Biodegradative Bacteria (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohtsubo, Y., E. Nishiyama, Y. Ishibashi, Y. Nagata, and M. Tsuda
  • 総ページ数: 13
  • 出版者: Springer
• [図書] Biodegradative Bacteria (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuda, M., Y. Ohtsubo, and H. Yano
  • 総ページ数: 20
  • 出版者: Springer
• [備考] GenoFinisherホームページ
  • URL: http://www.ige.tohoku.ac.jp/joho/gf/index.php