胞子形成細菌の多様性と分類に関する研究

芽孢菌多样性及分类研究

基本信息

批准号：
16J30010
负责人：
渡邊美穂
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J30010/
关键词：
細菌内生胞子分類系統系統分類胞子形成ゲノム解析新規細菌

项目摘要

内生胞子は、強いストレス耐性を有する細菌細胞形態のひとつである。内生胞子は医薬・農・環境微生物学等さまざまな研究分野で重要視されている。しかし、その系統的広がりやその機構の進化については未知のままである。細菌における胞子形成機構について明らかにすることは、細菌の系統進化解明にもつながり得ると考えられる。本研究では胞子形成細菌の多様性を明らかにし、その進化過程の解明および分類体系の確立を目的とした。本年度においては、胞子形成性硫酸還元細菌群の大規模な再分類の提唱を主に行った。Desulfotomaculum属は、グラム陽性胞子形成性の硫酸還元細菌の一群である。この属は系統的多様性が非常に高いために、これに含まれる35種は8つの下位分類群（DesulfotomaculumサブクラスターIa～Ih）に分けられていた。この下位分類群の中にはCryptanaerobacter, Desulfurispora, Pelotomaculum, Sporotomaculumの異なる4属も混在しており、その中には硫酸還元を行わない特徴を持つものも含まれる。本研究では、Desulfotomaculum属の下位分類群についてその系統学的な関係性を精査した。それぞれの下位分類群に属する株のゲノムから得た代表的なハウスキーピング遺伝子を用いて複数の系統樹を作成した。その結果、それぞれの下位分類群は少なくとも属レベルの分類群に相当しうることが確認された。このことから、本属の基準株を含んでいるグループのみをDesulfotomaculum属として、それ以外の4グループに対応する新属を設ける旨の再分類提唱を行った。この結果は国際誌上で発表し、提唱した4属については有効な名前として記載されている。

内生孢子是具有强胁迫耐受性的细菌细胞形式之一。内生孢子在医学、农业和环境微生物学等各个研究领域被认为很重要。然而，其系统性传播及其机制的演变仍不清楚。人们认为，阐明细菌孢子形成机制也可能有助于阐明细菌系统发育进化。本研究的目的是阐明芽孢细菌的多样性，阐明其进化过程，并建立分类系统。今年，我们主要提出了对孢子形成硫酸盐还原菌群的大规模重新分类。 Desulfotomaculum 属是一组革兰氏阳性、孢子形成、硫酸盐还原细菌。该属在系统发育上非常多样化，其 35 个物种被分为 8 个亚类（Desulfotomaculum 亚类 Ia 至 Ih）。该亚类包括四个不同的属：Cryptanaerobacter、Desulfurispora、Pelotomaculum 和 Sporotomaculum，其中一些具有不还原硫酸盐的特征。在这项研究中，我们研究了 Desulfotomaculum 属亚类群之间的系统发育关系。使用从属于每个亚类群的菌株基因组获得的代表性管家基因构建了多个系统发育树。结果证实，每个亚类群至少可以对应于一个属级的分类群。基于此，我们建议仅将包含该属模式菌株的类群重新分类为Desulfotomaculum属，并为其他四个类群创建一个新属。结果发表在国际期刊上，四个提议的属被列为有效名称。