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2017 Fiscal Year Annual Research Report

包括的ビローム解析に基づくウイルス海洋学の創生基盤

Research Project

Project/Area Number 17H03850
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

吉田 天士  京都大学, 農学研究科, 准教授 (80305490)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 左子 芳彦  京都大学, 農学研究科, 教授 (60153970)
緒方 博之  京都大学, 化学研究所, 教授 (70291432)
中野 伸一  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (50270723)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords海洋メタゲノム / 海洋ウイルス / 海洋微生物
Outline of Annual Research Achievements

海洋において微生物ウイルスは、宿主の溶菌を通じて有機物の流れを変え物質循環過程に深く関与する。本課題は包括的ウイルスメタゲノム(ビローム)解析法を応用し、微生物ウイルス群集を次の研究により高解像度に解析し、新たな海洋システム理解への基盤を創生することである。本年度の成果は次の通りである。
1)大阪湾湾口部において月に一度ウイルス群集の変動を解析した。10kb以上のコンティグを計6229個を構築した。ウイルス分類ツールViPTreeにより、約80%のコンティグが分類された。得られたコンティグへリードマッピングすることにより、ウイルスの出現パターンを明らかにした。
2)同時に16S rRNA遺伝子アンプリコン解析により本海域における主要原核微生物群集組成を明らかにした。99%塩基配列相同性に基づくOTUをさらに分解し、99の優占微生物個体群を見出した。
3)ネットワーク解析により1)、2)の内、Bacteroidetes門細菌個体群とその感染ウイルスの出現パターンに間に強い相関間関係を示す190の組み合わせを見出した。
4)海洋細菌群集および淡水ラン藻ミクロキスティス群集に対して、メタトランスクリプトーム解析を行い、ウイルスはゲノム性状の差異に関わらず周期性に従った転写動態を示すことを明らかにした。また、環境の淡水ラン藻ミクロキスティスにおいて、ゲノム上にコードされるウイルス感染履歴配列を用いた群集構造解析を行い、ウイルスと相互作用によって多様化することを示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

5000を超える長いウイルスコンティグを構築し、それらの環境動態ならびにそれらと相互作用する宿主微生物の一部を明らかにすることができたため上記の評価となった。

Strategy for Future Research Activity

ネットワーク解析により海域で主要なウイルス-宿主系の組み合わせを網羅的に解析する。本解析で明らかとなった組み合わせについて、FISH法を確立しセルソーターに供することによって、予測された感染系が実環境で相互作用していることを実証する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] リトアニア自然研究センター(リトアニア)

    • Country Name
      LITHUANIA
    • Counterpart Institution
      リトアニア自然研究センター
  • [Journal Article] Locality and diel cycling of viral production revealed by a 24 h time course cross-omics analysis in a coastal region of Japan2018

    • Author(s)
      Yoshida Takashi, Nishimura Yosuke, Watai Hiroyasu, Haruki Nana, Morimoto Daichi, Kaneko Hiroto, Honda Takashi, Yamamoto Keigo, Hingamp Pascal, Sako Yoshihiko, Goto Susumu, Ogata Hiroyuki
    • Journal Title

      The ISME Journal

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s41396-018-0052-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transcriptome Analysis of a Bloom-Forming Cyanobacterium Microcystis aeruginosa during Ma-LMM01 Phage Infection2018

    • Author(s)
      Morimoto Daichi, Kimura Shigeko., Sako Yoshihiko., Yoshida Takashi
    • Journal Title

      Fronties in Microbiology

      Volume: 9 Pages: Article 2

    • DOI

      https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00002

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Incomplete Selective Sweeps of Microcystis Population Detected by the Leader-End CRISPR Fragment Analysis in a Natural Pond2018

    • Author(s)
      Kimura Shigeko ,Uehara Mika, Morimoto Daichi, Momoko Yamanaka, Sako Yoshihiko., Yoshida Takashi
    • Journal Title

      Fronties in Microbiology

      Volume: 9 Pages: Article 425

    • DOI

      https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00425

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The cross-omics of marine viruses: ecological perspective2018

    • Author(s)
      Takashi Yoshida
    • Organizer
      第12回日本ゲノム微生物学会年会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 未分離の海洋性バクテロイデス門細菌感染ウイルスゲノムの探索と同定2018

    • Author(s)
      富永賢人、左子芳彦、緒方博之、吉田天士
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] アオコ原因ラン藻Microcystis aeruginosaの新規ウイルスの網羅的探索2018

    • Author(s)
      森本大地、吉田尚寛、左子芳彦、吉田天士
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] Seasonal dynamics of eukaryotic microbes and prokaryotes in Osaka Bay, Japan2017

    • Author(s)
      Nana Haruki, Hiroyasu Watai, Yuto Yoshiyasu, Kana Sawada, Keigo Yamamoto, Masami Suzuki, Yoshihiko Sako and Yoshida Takashi
    • Organizer
      日本水産学会創立85周年記念国際シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transcriptome analysis of Microcystis aeruginosa during Ma-LMM01 phage infection2017

    • Author(s)
      Daichi Morimot, Takashi Honda, Mai Nakata, Yoshiko Sako and Takashi Yoshida
    • Organizer
      日本水産学会創立85周年記念国際シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] What does viral metagenomics provide for future marine ecology and resources?2017

    • Author(s)
      Takashi Yoshida
    • Organizer
      日本水産学会創立85周年記念国際シンポジウム
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ウイルス分類ツールViPTreeによる大阪湾における海洋ウイルス群集の季節変動の解析2017

    • Author(s)
      富永賢人、西村陽介、 綿井博康、山本圭吾、晴気七菜、左子芳彦、高野義人、緒方博之、長崎慶三、吉田天士
    • Organizer
      第三回新学術領域「ネオウイルス学」領域班会議
  • [Presentation] Droplet Digital PCR法を用いた有毒ラン藻Microcystis aeruginosaの直接定量法の確立2017

    • Author(s)
      佐々木彩、森本大地、左子芳彦、吉田天士
    • Organizer
      日本水産学会近畿支部後期例会
  • [Remarks] 海洋分子微生物学分野ホームページ

    • URL

      http://www.microbiology.marine.kais.kyoto-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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