Interaction between organisms in yet-uncultured bacterial community.

尚未培养的细菌群落中生物体之间的相互作用。

基本信息

批准号：
21K06342
负责人：
雪真弘
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

動物の腸内には、多種多様な微生物種が共生しており、それらが相互作用することで、代謝物質などの物質循環を行なっている。現在、複雑な微生物叢の解析においては、メタゲノム解析が主流であるため、個々の微生物の腸内微生物叢での相互作用を直接調べることは困難であり、推察の域を出ない。本研究では、解析対象であるシロアリ腸内細菌種のみをコントロールすることにより、その細菌種がどのように他細菌種と相互作用し、共生系でどのような役割を担っているのか等、腸内での実際の振る舞いを解明する。本研究では、モデルケースとして還元的酢酸生成細菌に必須の葉酸を供給している可能性がある乳酸菌を誘導死する遺伝子組換え体を作製し、腸内微生物叢から乳酸菌のみを取り除いた際の影響を調べ、これまで困難であった難培養微生物間の相互作用を解明することを目的とする。ヤマトシロアリ腸内より単離した乳酸菌Lactococcus reticulitermitis JCM 32106に致死遺伝子を挿入した遺伝子組換え株の作製を試みた。まず、L. reticulitermitisの乳酸菌タンパク質発現ベクターpNZを用いた形質転換系の確立を目指した。エレクトロポレーション法によるベクターの導入法の検討を行なった。各種条件を変更し検討を行なったが、現在まで効率的な形質転換株の取得法の確立には至っていたない。乳酸菌の実験と並行してヤマトシロアリから単離されたEnterobacter sp. に関しても、形質転換株の作製法の確立を目指した。緑色蛍光タンパク質GFPを組み込んだpETベクターを用い、エレクトロポレーション法、ヒートショック法によりEnterobacter sp.への導入を試みた。その結果、形質転換株の取得に成功した。現在、この形質転換株をシロアリに摂食させ、シロアリ腸内に定着可能であるか検証中である。

动物肠道内共存着多种微生物，通过与它们相互作用，代谢物等物质得以循环。目前，宏基因组分析是分析复杂微生物群的主流方法，因此很难直接研究肠道微生物群中单个微生物的相互作用，这仍然是一个猜测。在这项研究中，通过仅控制作为分析对象的白蚁肠道细菌种类，我们将能够研究这些细菌种类如何与其他细菌种类相互作用以及它们在共生系统中发挥的作用，并阐明其实际行为。。在这项研究中，作为模型案例，我们创建了一种诱导乳酸菌死亡的转基因菌株，该菌株可能为还原性产乙酸菌提供必需的叶酸，并仅从肠道微生物群中去除乳酸菌，目的是进行研究。影响并阐明难以培养的微生物之间的相互作用，这迄今为止一直很困难。我们试图通过在其中插入致死基因，从大和白蚁的肠道中分离出一种转基因乳酸菌网状乳球菌 JCM 32106。首先，我们的目的是利用乳酸菌蛋白表达载体pNZ建立网状李斯特氏菌的转化系统。我们研究了通过电穿孔引入载体的方法。尽管已经改变了各种条件并进行了研究，但迄今为止尚未建立获得转化菌株的有效方法。与乳酸菌实验并行，我们还旨在建立一种生产从日本白蚁中分离出来的肠杆菌转化菌株的方法。使用包含绿色荧光蛋白 GFP 的 pET 载体，我们尝试通过电穿孔和热休克方法将其引入肠杆菌属。结果，成功获得转化菌株。我们目前正在测试这种转化菌株是否可以喂给白蚁并在其肠道中定殖。