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微生物細胞集団における不均一性メカニズムのゲノムワイド解析手法の確立

建立微生物细胞群体异质性机制的全基因组分析方法

基本信息

批准号：
25892034
负责人：
宮崎亮
金额：
$ 1.75万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-08-30 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25892034/
关键词：
遺伝子発現一細胞解析国際情報交換スイス

项目摘要

細菌は、均一なゲノムを持ったクローン細胞集団であっても、個々の細胞レベルの生理状態は完全に均一ではなく、mRNAやタンパク質の“ばらつき”に依存して、特異的な機能や個性的な挙動を示す。本研究は、従来の微生物学において見過ごされてきたこのような「クローン細胞集団における一細胞レベルの不均一性」をゲノムワイドに解析する独自の手法を構築するとともに、その生物学的意義を明らかにしようとするものである。今年度は、細菌一細胞の動態を高精度に検出するための顕微鏡システムと解析ステーションを立ち上げ、実験的な条件検討を進めた。本システムは細菌の一細胞レベルでの遺伝子発現・挙動解析をリアルタイムで計測することが可能である。また、これら高精度な一細胞ライブイメージングに適した解析用レポーター株を構築し、一細胞レベルの遺伝子発現や細胞活性を正確にトラッキングできるようシステムの最適化を行った。このような不均一な表現系を生み出す分子メカニズムの解明に向けて、外部研究機関との共同研究を立ち上げ、少数細胞をゲノムワイドに解析する手法の構築を進めている。また、本研究で用いる細菌株のゲノムを解読し、今後のゲノム解析に向けた基盤を整えた。本研究で構築するゲノムワイド解析手法の完成に先駆け、複数の外部研究機関との共同研究によって、生物進化における「一細胞レベルの不均一性」が有する重要性を追求する新しいプロジェクトも立ち上げた。

The physiological state of a bacterial cell population is completely uniform, and the mRNA and protein components of the cell population are dependent on and specific to the function and personality of the cell population. The present study is aimed at clarifying the biological significance of the study. This year, the bacteria a cell dynamics of high-precision detection, analysis of the system, the system conditions This system makes it possible to measure the genetic discovery and movement analysis of bacteria in a single cell. To optimize the system for cell culture and cell activity, we need to construct a cell culture system with high precision and optimize the system for cell culture and analysis. The expression of these heterogeneous genes is expressed in the molecular structure, and the method of analysis of these genes is developed by external research institutions. In this study, the bacterial strains were isolated and analyzed in the future. This study aims to establish a new approach to the study of biological evolution by establishing a prerequisite for the completion of analytical methods, a number of external research institutions and joint research, and the importance of "heterogeneity of a cell".