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多種多様な細菌の集合体である細菌群集は、細菌の多くが培養困難であるため、未だその生態および機能については不明な点が多い。特に、土壌は非常に多様な細菌から群集が構成されており、そのような複雑な群集中で異なる系統の細菌間がどのように相互作用して生息しているのかを明らかにすることは、細菌の群集中での生態を理解する上で重要である。
本研究では、芳香族化合物を添加した土壌由来の細菌群集から時系列でDNA・RNAのサンプルを取得し、メタゲノム・メタトランスクリプトーム解析を行うことによって、細菌がそれらの芳香族化合物を代謝する過程で生じた中間代謝産物の一部を、他の種の細菌が取り込み利用する「協調代謝」について、その種間相互作用の詳細を解明することを目的とした。
最終年度は、サンプリングした土壌からDNAおよびRNAを抽出し、メタゲノム・メタトランスクリプトームのシーケンシングを試みた。得られたメタゲノムシーケンスデータから16S rRNA遺伝子配列を抽出して系統組成を推定するツールの開発を行い各サンプルの系統組成を推定すると共に、リードデータをアセンブルし遺伝子予測後に遺伝子機能の推定を行った。推定したサンプルごとの系統組成と遺伝子機能組成を基に、サンプル間で比較メタゲノム解析を行い、どのような系統や遺伝子がサンプル間で変動するのかを明らかにし、協調代謝の詳細を理解するための足がかりとなる知見を得ることが出来た。
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