シングルセル・ゲノミクスによる難培養微生物の機能解明と遺伝子資源化

利用单细胞基因组学阐明难以培养的微生物的功能并将其转化为遗传资源

基本信息

批准号：
22241046
负责人：
本郷裕一
金额：
$ 21.72万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

シングルセル・ゲノミクスとは、1細胞のみを用いて、ある生物種のゲノムを解読する研究分野あるいは手法である。ゲノムとは全遺伝情報、すなわち設計図であり、その生物種を用いた基礎・応用研究上、最も重要なデータの一つである。細菌ゲノムの解読には10億個以上の同一系統の細胞が必要だが、培養すれば容易に集められる。ゲノムDNAの配列解析に要するコストも年々低下しており、これまでに、細菌を中心に1400以上の生物種・系統のゲノムDNA配列が決定されている。ところが、大多数の微生物種は、実は培養法が不明である。これらはゲノム解読が不可能なのはもちろん、従来の微生物学的研究手法が適用できないので、生理・生態なども未知のままである。微生物は生態系の基盤を形成するだけではなく、人類にとっては不可欠の生物資源でもある。しかし培養不能なために、生態系には大きなブラックボックスが残り、人類が利用可能な生物資源も、ごくわずかにすぎないのである。そこで本研究課題では、培養を介さずに、1細胞のみでゲノム解読を可能とする手法の確立に取り組んでいる。H22年度においては、まず1細胞を環境中から単離する方法の最適化を行ってきた。いくつかの細胞単離法を試し、また購入予定装置の選定を進めてきた。クリーンルーム、マイクロマニピュレーションシステム、結果を評価するためのリアルタイムPCR装置などの購入・設置を行い、次年度以降(最先端・次世代研究開発支援プログラムで継続)の本格的な研究への準備を完了することができた。

单细胞基因组学是仅使用一个细胞解码物种基因组的研究领域或方法。基因组是所有遗传信息或蓝图，是使用该物种进行基础和应用研究的最重要数据之一。破译细菌基因组需要超过 10 亿个相同谱系的细胞，这些细胞可以通过培养轻松收集。基因组DNA序列分析所需的成本逐年降低，迄今为止，已确定了以细菌为主的1400多个物种和菌株的基因组DNA序列。然而，大多数微生物物种的培养方法尚不清楚。当然不可能对这些动物的基因组进行测序，常规的微生物研究方法也无法应用于它们，因此它们的生理和生态仍然未知。微生物不仅是生态系统的基础，也是人类必需的生物资源。但由于无法培育，生态系统中残留着一个大黑匣子，只有少量的生物资源可供人类利用。因此，在这个研究项目中，我们正在努力建立一种仅使用单个细胞而不使用培养物即可进行基因组测序的方法。 2012财年，我们首先优化了从环境中分离单个细胞的方法。我们尝试了多种细胞分离方法，并在选择计划购买的设备方面取得了进展。我们将购买并安装洁净室、显微操作系统、用于评估结果的实时PCR设备等，并从明年开始完成正式研究的准备工作（在尖端/下一代研发支持计划下继续）。我能够做到这一点。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

メタゲノム解析技術の最前線(第3章)

最前沿的宏基因组分析技术（第三章）

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
安藝雅彦;亀井潤也;平沢隆之;須田義大;本郷裕一
通讯作者：
本郷裕一

Termites, protists, and bacteria : a multi-layered symbiosis for thriving on lignocellulose

白蚁、原生生物和细菌：在木质纤维素上繁衍生息的多层共生

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
林悠;酒井一弥;安田光佑;安藤れい子;糸原重美;Yuki Wakasaki;桑原雅夫;Yuichi Hongoh
通讯作者：
Yuichi Hongoh

難培養性細菌のゲノム解析によるシロアリ腸内共生機構の解明

通过难培养细菌基因组分析阐明白蚁肠道共生机制

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Sakasegawa;H. Tanaka;N. Sekine,I. Hosako;T. Idehara;and K.Hirakawa;本郷裕一
通讯作者：
本郷裕一

Toward the functional analysis of uncultivable, symbiotic microorganisms in the termite gut

DOI：
10.1007/s00018-011-0648-z
发表时间：
2011-04-01
期刊：
CELLULAR AND MOLECULAR LIFE SCIENCES
影响因子：
8
作者：
Hongoh, Yuichi
通讯作者：
Hongoh, Yuichi

シロアリの不思議～腸内細菌のゲノム解析と機能解明

白蚁之谜——肠道细菌的基因组分析和功能阐明

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Suzuki;K.;本郷裕一
通讯作者：
本郷裕一

DOI：
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本郷裕一其他文献

Complete genome of un uncultured bacterial symbiont in the termite gut

白蚁肠道中未培养的细菌共生体的完整基因组

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Inoue T.;Takematsu Y.;Yamada A.;et al.;Pinsurang Deevong;Tetsushi Inoue;Yuichi Hongoh;佐藤朋之;本郷裕一;Hongoh Y.;Sato T.;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一;Hongohy Y.
通讯作者：
Hongohy Y.

シロアリ腸内原生生物細胞内共生細菌の全ゲノム解析

白蚁肠道原生内共生细菌的全基因组分析

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Inoue T.;Takematsu Y.;Yamada A.;et al.;Pinsurang Deevong;Tetsushi Inoue;Yuichi Hongoh;佐藤朋之;本郷裕一;Hongoh Y.;Sato T.;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一
通讯作者：
本郷裕一

光合成生物の細胞質内に共生するリケッチアのゲノム解析

共生于光合生物细胞质中的立克次体的基因组分析

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
川舩かおる;桑原宏和;坂本智昭;倉田哲也;廣岡俊亮;宮城島進也;松崎素道;野崎久義;本郷裕一
通讯作者：
本郷裕一

Complete genome of an uncultured bacterial symbiont in the termite gut

白蚁肠道中未培养的细菌共生体的完整基因组

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Inoue T.;Takematsu Y.;Yamada A.;et al.;Pinsurang Deevong;Tetsushi Inoue;Yuichi Hongoh;佐藤朋之;本郷裕一;Hongoh Y.;Sato T.;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一;本郷裕一;Hongohy Y.;本郷裕一;Ohkuma M.;本郷裕一;大熊盛也;本郷裕一;Yuichi Hongoh
通讯作者：
Yuichi Hongoh