2つの環状染色体よりなるビブリオ属細菌染色体の複製・分配機構と進化についての研究

研究弧菌细菌染色体的复制/分离机制和进化，该染色体由两条环状染色体组成。

基本信息

批准号：
12206054
负责人：
飯田哲也
金额：
--
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12206054/
关键词：
腸炎ビブリオコレラ菌染色体ゲノム進化

项目摘要

腸炎ビブリオ(Vibrio parahaemolyticus)は長年にわたり日本国内における食中毒原因の上位を占めている。一般に細菌の染色体は1個の環状DNAからなると考えられているが、われわれが腸炎ビブリオの染色体遺伝子地図の作製を行った結果、本菌の染色体は3.2Mbと1.9Mbの2つの環状DNAからなることが明らかになった。本研究では、腸炎ビブリオ近縁の菌種がどこまでこのようなゲノム構造をとっているかについて検討を行った。また、昨年ゲノム配列が報告されたコレラ菌(Vibrio cholerae)と腸炎ビブリオの染色体構造の比較を行った。腸炎ビブリオに近縁のビブリオ属またはビブリオ科細菌のゲノムDNAについて、制限酵素処理を行わずにパルスフィールド電気泳動を行い、染色体数とサイズを決定した。その結果、検討した範囲においてすべてのビブリオ属細菌は2つの染色体を有していた。ビブリオ属以外の比較的近縁菌としては、Pseudoalteromonas haloplanktisが2つの染色体をもつことが示唆された。また、腸炎ビブリオとコレラ菌の染色体の遺伝子地図を比較した結果、それぞれの菌で大きい方の染色体および小さい方の染色体に存在する遺伝子はほぼ共通していることが示唆された。今回の結果から、腸炎ビブリオでみられる2つの染色体からなるゲノム構造は系統進化上、ビブリオ属の分岐の頃にできたものであると考えられた。腸炎ビブリオとコレラ菌の大小各染色体上に存在する遺伝子がほぼ共通しているという成績もこのことを支持する。今後より詳細にこれらビブリオ属細菌の染色体構造を比較していくことで、2つの染色体からなるゲノム構造がどのようにして形成されたかについて明らかにしていきたい。

副溶血性弧菌多年来一直是日本食物中毒的主要原因。一般认为细菌染色体由一条环状DNA组成，但在我们绘制副溶血弧菌染色体遗传图谱的过程中，我们发现该细菌的染色体由两条分别为3.2 Mb和1.9 Mb的环状DNA组成。事情变得很清楚了。在这项研究中，我们研究了与副溶血弧菌密切相关的细菌物种在多大程度上具有这样的基因组结构。我们还比较了霍乱弧菌和副溶血弧菌的染色体结构，其基因组序列于去年报道。与副溶血性弧菌密切相关的弧菌属或弧菌科细菌的基因组DNA未经限制性酶处理进行脉冲场电泳以确定染色体数目和大小。结果，研究范围内的所有弧菌都有两条染色体。作为弧菌属以外的一种相对相关的细菌，盐浮游假交替单胞菌被认为具有两条染色体。此外，副溶血弧菌和霍乱弧菌染色体遗传图谱的比较表明，每种细菌较大和较小染色体上存在的基因几乎相同。这些结果表明，副溶血性弧菌中所见的双染色体基因组结构是在系统发育进化方面弧菌属分化前后产生的。副溶血弧菌和霍乱弧菌大、小染色体上存在的基因几乎相同的事实也支持了这一点。通过更详细地比较这些弧菌的染色体结构，我们希望阐明由两条染色体组成的基因组结构是如何形成的。