Phase specific omics on wood wafers and genome editing elucidate mechanism for white rot

木材片を基質としたフェーズ毎の腐朽の特徴について調べる為、白色腐朽菌ヒラタケおよびCeriporopsis subvermisporaかをウェハース状の木材片を基質として成長させ、菌糸先端部から基部にかけて見られる様々な木材の腐朽のフェーズ毎に発現遺伝子の網羅的解析、化学的解析を行うことで、腐朽形態の推移を特徴付けた。さらに、フェーズ毎の木材残渣の成分解析を行って、それらの解析結果を総合的に比較し、細胞壁のどのような木材成分が主に分解されている際に、どのような遺伝子が発現しているのかの因果関係を明らかにした。ヒラタケでは、多機能型ペルオキシダーゼの欠損株をCRISPR/Cas9を用いて単離し、木材片を用いた腐朽実験を行った。結果として、多機能型ペルオキシダーゼがリグニン分解に重要な働きをしていることが、逆遺伝学的な手法により証明された。また。Ceriporiopsis subvermisporaでは選択的にリグニンが分解されているフェーズとホロセルロースの分解も進んでいる選択性の低い分解フェーズがある事が、実験的に示された。

木材片を基質としたフェーズ毎の腐朽の特徴について調べる為、白色腐朽菌ヒラタケおよびCeriporopsis subvermisporaかをウェハース状の木材片を基質として成長させ、菌糸先端部から基部にかけて見られる様々な木材の腐朽のフェーズ毎に発現遺伝子の網羅的解析、化学的解析を行うことで、腐朽形態の推移を特徴付けた。さらに、フェーズ毎の木材残渣の成分解析を行って、それらの解析結果を総合的に比較し、細胞壁のどのような木材成分が主に分解されている際に、どのような遺伝子が発現しているのかの因果関係を明らかにした。ヒラタケでは、多機能型ペルオキシダーゼの欠損株をCRISPR/Cas9を用いて単離し、木材片を用いた腐朽実験を行った。結果として、多機能型ペルオキシダーゼがリグニン分解に重要な働きをしていることが、逆遺伝学的な手法により証明された。また。Ceriporiopsis subvermisporaでは選択的にリグニンが分解されているフェーズとホロセルロースの分解も進んでいる選択性の低い分解フェーズがある事が、実験的に示された。