2020 Fiscal Year Annual Research Report
Deep insight into metabolic lifestyle of nitrite-oxidizing bacteria
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18J22997
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
石井 拳人 早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 硝化 / 亜硝酸酸化細菌 / 従属栄養細菌 / 微生物間相互作用 / ゲノム / 遺伝子 / RNA-seq / 増殖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，共存細菌Acidovoraxが亜硝酸酸化細菌Nitrotogaに及ぼす影響を分子レベルで解明し，当初予定していた計画を完遂した。昨年度までに，Nitrotogaの増殖期における増殖速度をAcidovoraxが促進させたことを発見した。また誘導期では， Nitrotogaの菌体密度が低いときに，Nitrotogaが増殖する割合がAcidovorax存在下で上昇することを明らかにした。Acidovoraxと共存することでNitrotogaの表現型が変わったため， Nitrotogaを単独で培養した場合と比較して遺伝子発現プロファイルにも違いが生じると予測した。
網羅的な遺伝子発現解析（RNA-seq）を実施するにあたり，培養が難しいNitrotogaのバイオマスを必要量確保することが障壁であった。そこで，効率の良い集菌方法とRNA抽出方法を検討した。さらに，培養スケールを大きくすることで，RNA-seqで求められるバイオマスを用意した。RNA-seqの結果，増殖期におけるNitrotoga-Acidovorax共培養系ではNitrotoga単独培養系と比べて，窒素代謝や酸化ストレス応答，鉄代謝に関わる遺伝子の発現に違いが見られた。また，酸化ストレス応答遺伝子の発現量も大きく変化していた。定量PCRにより，増殖期のみならず誘導期においても，Acidovoraxと共培養することで窒素代謝の制御因子遺伝子と酸化ストレス応答遺伝子の発現量が変化することが示された。遺伝子発現プロファイルから，Acidovorax存在下でNitrotogaの増殖が活性化した理由を考察できた。2菌種のみで共培養したことで，種が異なる細菌間で働く相互作用を分子レベルで評価することに成功した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
