コレラ菌における突然変異バイアスとビルレンス変調に関する研究

霍乱弧菌突变偏向和毒力调节研究

• 批准号: 21K06288
• 负责人: 岡田 和久
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka University
• 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-21K06288/
• 关键词: コレラ菌; 変異; 環境適応; 鞭毛運動; VNC; 変異バイアス; 病原性; 進化; 分子進化

細菌の進化において非ランダム突然変異及び適応突然変異の関与についての理解はきわめて不充分である。本研究は、コレラ菌の特殊環境下で認めた非ランダム突然変異について検証し、さらにその変異がコレラ菌にもたらす意義について理解することを目的としている。本年度に行った実験結果においても、コレラ菌を貧栄養下で長期培養すると鞭毛関連遺伝子に選択的に変異が発生する現象が示された。この変異による運動性の消失・低下は、生存しているが培養できない状態（VNC）への移行を抑制することが示唆された。　そこで次に化学物質（ポリミキシンB）を用いて運動性を抑制する実験を行った結果、ポリミキシンBはコレラ菌の運動性を低下させると共に、VNCへの移行を抑制する効果を示し、遺伝子変異によらない化学物理的な作用でも効果があることが示唆された。コレラ菌を300日間まで長期培養した結果、代謝関連遺伝子の変異や病原性関連因子（CTXファージ等）および大規模なDNA領域（約35 kb）を欠損した様々な株を認めた。また、その長期培養後の一部の培養液を新鮮なLB培地に移した場合、運動性欠損株が野生株よりも早くポピュレーションが増加することが示された。短期間で多くの変異を示した株にmutS遺伝子（DNAミスマッチ修復に関与するタンパク質をコードする遺伝子）の変異を認めため、実際に野生株のmutS遺伝子を破壊し、培養60日目に遺伝子解析を行なったこところ、野生株は平均5個の遺伝子に変異が発生する一方で、mutS欠損株は平均23個の遺伝子の変異が検出され、mutS遺伝子の欠損は本条件において、変異の発生を増加させることが示唆された。

The evolution of bacteria has changed suddenly and inadequately. The purpose of this study is to understand the significance of the sudden change of bacteria in the special environment. The results of this year's study showed that there was a phenomenon of variation in the selection of flagella-related genes under long-term culture. The difference in mobility is lost, lowered, and cultivated (VNC). In addition, the actual effect of using the chemical substance (Policyclin B) to inhibit mobility, the effect of Policyclin B on reducing the mobility of Bacillus subtilis, the effect of inhibiting the migration of VNC, and the effect of chemical physics in the presence of genetic differences are also demonstrated. The results of long-term culture of the bacteria at 300 days, the identification of different pathogenic-related factors (CTX) and large-scale DNA domain (about 35 kb) In addition, some of the culture medium after long-term cultivation was increased when the fresh LB culture medium was transferred to the wild strain, and the motile strain was reduced. In the short term, there are many differences between the two plants. MutS gene was detected in wild plants after 60 days of culture. MutS gene was detected in wild plants after The difference between the two is that they are different from each other.