セパシア菌のゲノム構造とその再編成・多様化・進化に関する研究

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ヒトや動植物への病原性、植物病原菌駆除能、環境汚染物質も含む多様な有機化合物資化能をもつセパシア菌ATCC17616株では、ゲノムが3.4Mb,2.5Mb,0.9Mbの3種環状染色体から構成され、生育環境変動により各染色体が大規模な再編成を示す結果、新規形質を容易に獲得する。各染色体の構成原理と構造的動態、そして再編成と染色体進化を司る分子機構の実験的提示をめざし、以下の成果を得た。1.本株ゲノムrandom shotgunシーケンシングの2万リード弱で得られた配列情報に関して、解析を実施しているとともに、類縁菌株には存在しないユニークな遺伝子の検出を行っている。2.昨年度取得済みの3.4Mb染色体分配関連遺伝子領域に加え、さらに、2.5Mbと0.9Mb染色体の分配関連遺伝子領域を取得した。新規に取得した2領域はいずれもプラスミド型の遺伝子構造を持っていたが、ビブリオ属やブルセラ属細菌の副(第2)染色体との系統学的類縁関係は低かった。3.高鉄濃度で活性型となる鉄レギュロンの統括的制御因子Furは、チトクロームcオキシダーゼ遺伝子(cox)クラスターとともに、酸素ストレス耐性賦与に関わるMn含有スーパーオキシドジスムターゼをコードする遺伝子sodBの発現を転写レベルで促進することが判明した。また、活性のあるFurタンパク質の精製に成功し、cox並びにsodB遺伝子プロモーター領域への結合を検討している。4.本菌株ゲノム上に存在する各種可動遺伝因子の転移頻度を定量的に評価する実験系を構築した。本系を用い、様々な環境ストレス存在下での各種挿入配列(IS)の転移頻度度を検討した結果、高温ストレスがこれら、ISの転移頻度を上昇させることを見いだした。