2014 Fiscal Year Annual Research Report
ファージ相互作用によるアオコ原因ラン藻の遺伝的・生理的変動の解明
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26281031
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉田 天士 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80305490)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
左子 芳彦 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60153970)
金子 貴一 京都産業大学, 公私立大学の部局等, 教授 (80370922)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | バクテリオファージ / ラン藻 / ミクロキスティス / 共進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アオコは、ラン藻の異常増殖により湖沼で発生する自然現象である。ファージ耐性領域の遺伝子解析により、主要なアオコ構成種であるミクロキスティスが、環境中で極めて多様なファージと相互作用していることを見出した。本課題は、ファージが本種ゲノム多様化と増殖生理へ与える影響を解明する。本年度の成果は以下の通りである
１）本種保存株のうち9株のゲノム解読を行い、同じCRISPRをもち分離年が異なる4株について詳細な比較ゲノム解析を行った。各株間のゲノム類似度は極めて高く、非同義置換を引き起こすSNPが一か所のみ検出され、本種の少なくとも一部は経年的なゲノム変動を伴うことなく、環境で消長を繰り返していることが示唆された。
２）天然環境中におけるウイルス感染履歴の異なる株 (CRISPR タイプ)の網羅的な解析を行った。環境中において出現頻度の高まった個体群は高頻度にファージと相互作用し、新たなスペーサーを獲得することでCRISPRを多様化させていた。
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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
初年度から本種複数の株のゲノム解読と環境での本種ゲノム変動過程を観察するまでの成果を得て極めて順調に進んでいる。ただし、本種-ファージ感染系ゲノム多様化・増殖応答変化の解明するためのマイクロコズムを構築には至らず、上記の評価とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
本種-ファージ感染系によるゲノム多様化・増殖応答変化を解明するためのマイクロコズムの確立を第一の課題としつつ、感染履歴の異なるミクロキスティスの比較ゲノム解析を引き続き進める。また、ゲノム解析による本種感染ファージの遺伝的多様性解析を立ち上げる。
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| Causes of Carryover |
実験の最適化に時間を要し予定していた数の微生物株のゲノム解読ならびにメタゲノム解読に至らず、高額なシーケンス用試薬（約25万円）の購入個数が少なかったため。また、遠方でのアオコ発生域でのサンプリングを行うことができず旅費が抑えられた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度までに最適化したシーケンス解析をルーチンとして行うため、多くのシーケンス用試薬を購入する。また、6月までにUV可視分光光度計（74万円税抜き）を購入する予定である。
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