門レベルで新規の極小アーキアＡＲＭＡＮの生理学的性状の解明と機能未知遺伝子の解析

门水平阐明新型最小古菌ARMAN的生理特性及未知功能基因分析

基本信息

批准号：
18J10039
负责人：
酒井博之
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research (2019)Soka University (2018)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

最終年度である令和元年度は、(1)培養に成功したARMAN（以後ARM-1株）の宿主範囲の調査、(2)ARM-1株のゲノム解析、(3)宿主（Metallosphaera sp. AS-7株）との共培養下におけるARM-1株の遺伝子発現解析を実施した。(1)については、8属10種の好熱好酸性アーキアについて調査した結果、ARM-1株は少なくとも3属5種の好熱好酸性アーキアを利用して増殖可能なことが明らかとなった。(2)については、ARM-1株の完全ゲノムを決定することに成功し、代謝経路の推定、全ゲノムに基づく系統解析、ゲノム比較解析等を実施した。その結果、ARM1-株は0.81Mbpのゲノムを有し（GC含量：34.1％、タンパク質コード遺伝子数：849、rRNA遺伝子数：3、tRNA遺伝子数：46）、すでに報告されている他のARMANとよく似た遺伝子セットを持つことが明らかとなった（例：解糖系、塩基・アミノ酸・ビタミンの合成経路を持たないなど）。(3)については、RNASeq法を用いて共培養下におけるARM1株および宿種Metallosphaerasp.AS7株の遺伝子発現解析を行った。その結果、好熱性ARMANおよびその宿主の遺伝子発現プロファイルの一端が初めて明らかとなった。一方、遺伝子発現解析用ライブラリー作成時に十分な量のrRNAの除去ができなかった為、今後はrRNAを十分に除去する方法を検討していく必要がある。上記の本研究成果を国際学会で1回、国内学会で2回発表した。現在、これらの研究成果をまとめた論文を執筆中である。

2019年，即最后一年，我们将（1）调查成功培养的ARMAN（以下简称ARM-1株）的宿主范围，（2）分析ARM-1株的基因组，（3）宿主（Metallosphaera sp。我们在与 AS-7 菌株共培养下对 ARM-1 菌株进行了基因表达分析。关于(1)，对8属10种嗜热嗜酸古菌进行调查的结果表明，ARM-1菌株可以利用至少3属5种嗜热嗜酸古菌进行增殖。关于(2)，我们成功确定了ARM-1菌株的完整基因组，并进行了代谢途径估计、基于全基因组的系统发育分析和比较基因组分析。结果，ARM1-株的基因组为0.81 Mbp（GC含量：34.1%，蛋白编码基因数：849，rRNA基因数：3，tRNA基因数：46），这与其他菌株不同已经报道的 ARMAN 已被发现具有非常相似的基因组（例如，它们没有糖酵解系统或碱基、氨基酸和维生素等的合成途径）。关于(3)，使用RNASeq方法对共培养下的ARM1菌株和宿主物种Metallosphaerasp.AS7菌株进行基因表达分析。结果，首次揭示了嗜热ARMAN及其宿主的部分基因表达谱。另一方面，由于我们在创建基因表达分析文库时无法去除足够量的rRNA，因此我们将来需要考虑充分去除rRNA的方法。上述研究成果在国际会议上发表一次，在国内会议上发表两次。我目前正在写一篇论文，总结这些研究成果。