Identification and analysis of endogenous strong promoters in the extreme thermophile Thermus thermophilus using whole-genome shotgun approach.

使用全基因组鸟枪法鉴定和分析极端嗜热栖热菌的内源性强启动子。

• 批准号: 21K05376
• 负责人: 平津 圭一郎
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05376/
• 关键词: 転写; プロモーター配列; 高度好熱菌; シグマ因子; ショットガンスクリーニング; 遺伝子発現; 全ゲノムスクリーニング

昨年度はThermus thermophilus HB27株のゲノムDNA断片をレポータープラスミドに挿入したショットガンライブラリーを10個用いてプロモータースクリーニング実験を行ったが、本年度はさらに10個のショットガンライブラリーのスクリーニングを行い、合計して571種類の高いプロモーター活性を示すクローンを単離した。ゲノム配列データを用いてこれらのDNA断片に含まれる推定遺伝子（ORF）を確認すると、55クローンは転写の対象となるORFが存在しない偽陽性であった。また、12クローンはCRISPR領域やtmRNAなど、プロモーター部位の推定が難しい機能性RNAを含むためにプロモーター配列の解析対象から除外した。その結果、残りの504クローンを分類すると、190クローンはそれぞれ異なるゲノム領域を含んでおり、残りの314クローンは複数が重複して111種類のORF上流領域を含んでいた。重複クローンは、1つのORFに対して異なる断片長のゲノムDNAがプロモーター活性を示すので、偽陽性の可能性が低い最も信頼性の高い陽性クローンと考えられた。これら111種類の重複したORF上流の塩基配列を対象にプロモーター配列の推定を行ったところ、110種類がσ70型のプロモーター認識共通配列全体（-35配列および-10配列）と類似した塩基配列を含んでいた。昨年度はORF上流の非コード領域を対象に58種類を解析し、σ70型認識共通配列全体と高い類似性を示す割合は約6割（34/58種類）であったが、今年度は非コード領域に限定せずにDNA配列解析を行った結果、ほぼすべてが共通配列全体と高い類似性を有していた。これらの推定プロモーター配列は、転写対象のORF内やその上流のORF内に位置する例が多数見つかっており、T. thermophilus の遺伝子構造の特異性を表している可能性が示唆された。

Last year thermophilus Thermus thermophilus HB27 strains の ゲ ノ ム DNA fragment を レ ポ ー タ ー プ ラ ス ミ ド に scions into し た シ ョ ッ ト ガ ン ラ イ ブ ラ リ ー を 10 with い て プ ロ モ ー タ ー ス ク リ ー ニ ン グ be 験 を line っ た が, this year's は さ ら に 10 の シ ョ ッ ト ガ ン ラ イ ブ ラ リ ー の ス ク リ ー ニ ン グ を い, combined し て 571 kinds の い プ ロ モ The タ タ activity を indicates that the す た ロ <s:1> た を単 を単 を単 を単 を単 を単 is separated from the た た. ゲ ノ ム match column デ ー タ を with い て こ れ ら の DNA fragment contains に ま れ る presumption of heritage 伝 child (ORF) を confirm す る と, 55 ク ロ ー ン は planning write の like と seaborne な る ORF が exist し な い false-positive で あ っ た. ま た, 12 ク ロ ー ン は CRISPR field や tmRNA な ど, プ ロ モ ー タ ー presumption part の が difficult し い contains functional RNA を む た め に プ ロ モ ー タ ー match column の parsing like か seaborne except ら し た. そ の results and residual り の 504 ク ロ ー ン を classification す る と, 190 ク ロ ー ン は そ れ ぞ れ different な る ゲ ノ を ム field containing ん で お り and residual り の 314 ク ロ ー ン は plural が repeat し て 111 kinds の ORF を upper field containing ん で い た. Repeat ク ロ ー ン は, 1 つ の ORF に し seaborne て different な る broken film is の ゲ ノ ム DNA が プ ロ モ ー タ を ー activity in す の で, low false positive possibilities の が い most も letter 頼 の high positive い ク ロ ー ン と exam え ら れ た. こ れ ら 111 kinds の repeat し た ORF upper の salt base with column を like に seaborne プ ロ モ ー タ ー match column の presumed line を っ た と こ ろ type, 110 type が sigma 70 の プ ロ モ ー タ ー know go up all the common (- 35 match column お よ び - 10 with column) と similar し た salt base with column を containing ん で い た. Yesterday annual は ORF upper の non コ ー ド field を 58 species like に seaborne を analytical し, sigma 70 type common understanding with high column all と い similarity を shown す cut cut type (34/58) は about 6 で あ っ た が, our は コ ー ド field に qualified せ ず に DNA match column line analytical を っ た results, ほ ぼ す べ て が を with common with high column all と い similarities There is て て た. Presumption こ れ ら の プ ロ モ ー タ ー column は, planning to write like の seaborne ORF within や そ の upper の ORF に position す る example が most see つ か っ て お り, t. thermophilus の heritage 伝 の sub structure specificity を table し て い が る possibility in stopping さ れ た.