2017 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of thermo-adaptive evolution strategy by genome network analysis of thermo-adapted E. coli
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17K19360
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
岸本 利彦 東邦大学, 理学部, 教授 (90339200)
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2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 適応進化 / 高温 / 大腸菌 / 高温適応進化ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高温適応進化大腸菌のゲノムネットワーク解析を基に、生物の高温適応進化機構の解明を目指し、平成29年度は下記の研究を実施し成果を得た。
１．高温適応進化大腸菌の創出を行い、最小培地mM63培地中で47.6℃での安定増殖可能な大腸菌の作製に成功した。今後も高温適応進化を続け、高温菌にまで大腸菌が進化可能であることの実証を目指す。
２．高温適応進化大腸菌2系統に関して、それぞれ47.3℃（第1系統）、47.4℃（第2系統）、47℃（両系統）、46℃（両系統）、で安定増殖可能に適応進化した大腸菌と、それぞれの先祖株（Anc：DH1株由来）について、ゲノム解析を実施し、2系統共に、高変異率進化を継続しているが、それぞれの固定変異は全く異なることを確認した。現在、固定変異の特徴やDNAレベルの高温適応進化特性を解析中である。
３．ゲノム解析を行った異なる2系統の47.3℃適応株、47.4℃適応株について、増殖の温度特異性を解析し、高温菌の目安である45℃での増殖が43℃とほぼ変わらず、37℃よりも高いことを確認した。現状では、高温菌まで進化しているとはいえないが、かなり高温菌に近いレベルまで進化が進んでいることが確認された。
４．高温適応進化過程においての変異固定のダイナミクスを追跡可能となるよう、解析Pipe Line Breseqを用いて、進化集団への固定過程にある変異の同定を効率的に行えるよう、解析過程の検討を開始した。また、重要変異遺伝子同定にむけたネットワーク解析を用いた手法の検討に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初目的とした高温適応進化大腸菌の創出およびゲノム解析まで順調に進行し、さらに進化集団への変異固定過程にある変異を効率的に抽出する方策の検討まで進むことが出来たため。
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| Strategy for Future Research Activity |
高温適応進化を、更にすすめ、高温菌としての特性を有する大腸菌の創出を目指す。
高温適応進化大腸菌のゲノム解析、発現解析を行い、高温適応進化ゲノムネットワークの解析を実施し、高温適応進化で発達するネットワークの特徴を解明する。
既存高温適応生物のゲノム構造と高温適応進化大腸菌のゲノム構造を比較解析し、高温適応特有の構造が進化により出来てくるかを検証する。
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| Causes of Carryover |
高温適応進化大腸菌のゲノム編集による変異部位組換えとその解析、ゲノム解析データ解析関連費用等の発生が翌年度にずれ込んだ（研究計画には影響なし）。
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