挿入配列の土壌環境での動態の解明と新規遺伝子獲得への応用

阐明土壤环境中插入序列的动态及其在获取新基因中的应用

基本信息

批准号：
19658030
负责人：
永田裕二
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19658030/
关键词：
細菌環境遺伝子微生物遺伝子伝播

项目摘要

環境細菌は、変動しやすい様々な環境に適応し生存するために、複雑な遺伝子発現調節機構に加えて、水平伝播による遺伝子の外部からの獲得やゲノム構造の再編成など、よりダイナミックな遺伝子構造の変化を伴う環境適応機構を有していると考えられる。本研究では、難分解性環境汚染物質分解酵素遺伝子の周辺領域に高頻度で検出される可動性のISに注目することにより、(1) これらISの自然環境での分布と動態の把握、(2) 自然環境での機能的遺伝子カセット創出のメカニズムの解明、(3) ISを利用した新規遺伝子取得方法の確立を達成目標とする。前年度までに、有機塩素系農薬gamma-HCH汚染土壌から直接抽出したDNAを鋳型とし、PCRで増幅した2コピーのIS6100で挟まれた領域に高頻度でgamma-HCH分解に関与するlin遺伝子群が存在することを明らかにし、その成果を国際学術誌に発表した。さらに、(i) IS6100は、gamma-HCH汚染土壌由来DNAからはPCRで検出されるが、各種非汚染土壌からは検出されないこと、(ii) PCRでIS6100が検出されない非汚染土壌をgamma-HCHで人工的に汚染させた場合に、IS6100が検出されるようになること、(iii) 同非汚染土壌を各種芳香族化合物で人工的に汚染させた場合には、IS6100が検出されるようにはならないこと、を確認し、土壌環境微生物中で、gamma-HCH汚染特異的にIS6100の増幅が認められることを明らかにした。また、(i) 汚染化土壌中で、2コピーのIS6100で挟まれた領域の塩基配列が汚染化後の日数によって変化し、IS6100が汚染化により動的挙動を示していること、(ii) 汚染化土壌には既知のlin遺伝子群を有さない微弱なgamma-HCH分解菌が出現しているらしいこと、が明らかとなった。

为了适应和生存在各种容易波动的环境中，环境细菌具有复杂的基因表达调控机制，以及更动态的遗传结构，例如通过水平转移和基因组结构重排从外部获取基因。他们有一个涉及环境变化的环境适应机制。在本研究中，通过关注在持久性环境污染物降解酶基因周围区域中经常检测到的移动IS，我们将（1）了解这些IS在自然环境中的分布和动态；2）阐明(3)利用IS建立新的基因获取方法。去年，我们使用直接从受有机氯农药γ-六氯环己烷污染的土壤中提取的DNA作为模板，在两个IS6100拷贝夹在中间的区域中扩增了参与γ-六氯环己烷降解的lin基因组。确实存在这一点，并在国际学术期刊上发表了我们的研究结果。此外，(i) 通过 PCR 从来自受 γ-六氯环己烷污染的土壤（而非各种非污染土壤）的 DNA 中检测到 IS6100，以及 (ii) 通过 PCR 检测到未通过 PCR 检测到 IS6100 的非污染土壤。 (iii) IS6100 在被人为污染时可被检测到。经证实，当未受污染的土壤被各种芳香族化合物人为污染时，未检测到IS6100，结果显示观察到了扩增。此外，（i）在受污染的土壤中，IS6100的两个拷贝之间的区域的碱基序列根据污染后的天数而变化，并且IS6100由于污染而表现出动态行为；（ii）已经清楚的是，弱伽玛； - 不具有已知lin基因组的六氯环己烷降解细菌出现在受污染的土壤中。

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Insertion sequence-based cassette PCR : cultivation-independent isolation of y-hexachlorocyclohexane-degrading genes from soil DNA

基于插入序列的盒式 PCR：从土壤 DNA 中独立培养地分离 γ-六氯环己烷降解基因

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Appl. Microbiol. Biotechnol 79
影响因子：
0
作者：
G. Fuchu;et.al.
通讯作者：
et.al.

Pseudoalteromonas atlantica AR06株の産生するアルギン酸リアーゼAlyAの解析

大西洋假交替单胞菌 AR06 菌株产生的藻酸裂解酶 AlyA 的分析

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
松嶋良次;ら
通讯作者：
ら

比較ゲノムソフトウエアGenomeMatcherとその付属機能

比较基因组软件GenomeMatcher及其附属功能

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
大坪嘉行;ら
通讯作者：
ら

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卤代烷脱卤酶具有两种不同的对映选择性结构基础

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Z. Prokop;ら
通讯作者：
ら

スロット部の改変により1,2,3-trichloropropane分解活性を強化した変異型ハロアルカン脱ハロゲン酵素DhaAの解析

槽部分修饰增强1,2,3-三氯丙烷降解活性的突变卤代烷脱卤酶DhaA分析

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Pavlova;ら
通讯作者：
ら

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通讯作者：
H. Nagayama et al.