大腸菌進化実験を用いた環境適応ネットワークの構成的理解

使用大肠杆菌进化实验对环境适应网络的建设性理解

• 批准号: 15KT0085
• 负责人: 古澤 力
• 金额: $ 11.56万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-07-10 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15KT0085/
• 关键词: 環境適応ネットワーク; 大腸菌; 進化実験

生物システムは動的に変化する環境条件に対し、柔軟にその内部状態を変化させることによって適応をする能力を持つ。近年の分子生物学の発展は、その適応に関与する多くの要素を同定した一方で、こうした複数の構成要素からなる環境適応ネットワークが、進化の過程によってどのように出現したかについては、不明な点が多く残されている。そこで本研究では、多数の異なる環境下での大腸菌進化実験を行い、その進化ダイナミクスをトランスクリプトーム解析やゲノム変異解析によって定量する。そうした定量データに基づき、細胞モデルの進化シミュレーションを援用しつつ、環境適応ネットワークの進化ダイナミクスが持つ一般的な性質を明らかにする。平成28年度は、96種類の異なるストレス（酸・アルカリ・重金属・抗生物質など）を付与した環境下での大腸菌の進化実験系を実施した。それぞれのストレス環境下において、6つの独立系列で30日程度の植え継ぎ培養による進化実験を行い、87種種類の環境においてストレス耐性能（最小阻害濃度）の有意な上昇を観測した。これらの耐性株について、ゲノム変異解析のためのサンプル取得と、トランスクリプトーム解析のための実験系の構築が完了しており、29年度に定量データの取得を行う。また並行して、単純化した細胞モデルの計算機シミュレーションと理論解析により、表現型進化が少数次元のダイナミクスによって拘束される現象を見出した。この結果は、大腸菌の進化実験の結果においても、トランスクリプトーム空間において可能な表現型の変化が少数次元の空間に拘束されていることを示唆している。今後、この予測を定量的に評価し、環境適応と進化のダイナミクスと、それをもたらすネットワークが持つ一般的な性質を明らかにする。

The regulation of environmental conditions and the internal status of biodegradations are not affected by the environmental conditions. In recent years, the molecular biology exhibition, the molecular biology exhibition and the multi-factor laboratory have been identified in the same way, and the complexity of the factors has affected the environment. In recent years, there have been significant changes in the field of molecular biology. in recent years, the molecular biology exhibition, the molecular biology exhibition and the key factors have been identified in the same way, and the complex factors have been analyzed. In the course of this study, most of the bacteria in the environment were used to improve the quality of the bacteria, and to improve the quality of the bacteria. In general, the general information system is based on the use of information technology, environmental protection and environmental protection. In the year 28 and 1996 in Pingcheng, the heavy metal antimicrobial agents (acid and heavy metal antimicrobial agents) were paid to the environmental environment for the treatment of pathogenic bacteria in the environment. In the environment, the environmental protection system, the 6-year-old independent series, the 30-day training program, and the 87 types of environmental protection equipment (minimum resistance degree) are intended to be tested. This is the first time that the tolerant strain has been analyzed, and the quantitative analysis has been made in the year 29. In the meantime, the computer computer, computer, computer and computer. The results of the tests, the results of the laboratory tests, the results of the results, the results of the results of the results, the results of the results of the In the future, it will be necessary to increase the amount of information, improve the quality of the environment, and improve the quality of the environment.

项目成果

Escherichia coli cellular state profiling during adaptive evolution to various stress conditions using omics technology

使用组学技术对各种应激条件的适应性进化过程中的大肠杆菌细胞状态进行分析

• 发表时间: 2016
• 作者: Takaaki Horinouchi;Tomoya Maeda;Chikara Furusawa
• 通讯作者: Chikara Furusawa

実験室進化とオミックス解析によるイソプロパノール耐性大腸菌の育種

通过实验室进化和组学分析培育耐异丙醇大肠杆菌

• 发表时间: 2016
• 作者: Takaaki Horinouchi;Tomoya Maeda;Chikara Furusawa;Chikara Furusawa;Chikara Furusawa;堀之内貴明,古澤力;金子邦彦,古澤力;堀之内貴明,酒井亜希,田辺久美,古澤力
• 通讯作者: 堀之内貴明,酒井亜希,田辺久美,古澤力

Toward Understanding of Adaptive Evolution:Computational Analysis and Experimental Evolution

理解适应性进化：计算分析和实验进化

• 发表时间: 2015
• 作者: Takaaki Horinouchi;Tomoya Maeda;Chikara Furusawa;Chikara Furusawa;Chikara Furusawa;堀之内貴明,古澤力;金子邦彦,古澤力;堀之内貴明,酒井亜希,田辺久美,古澤力;堀之内貴明,前田智也,古澤力;古澤力;古澤力;古澤力;古澤力;古澤力;古澤力;堀之内貴明;古澤力;古澤力
• 通讯作者: 古澤力

進化実験を用いた薬剤耐性メカニズムの解析

利用进化实验分析耐药机制

• 发表时间: 2017
• 期刊: 薬学雑誌
• 作者: S. Suzuki;T. Horinouchi and C. Furusawa;古澤力
• 通讯作者: 古澤力

生物システムの可塑性と安定性の理解へ向けて：実験室進化と理論解析によるアプローチ

理解生物系统的可塑性和稳定性：基于实验室进化和理论分析的方法

• 发表时间: 2017
• 作者: Shingo Suzuki;Takaaki Horinouchi;Chikara Furusawa;古澤力,鈴木真吾,堀之内貴明;Chikara Furusawa;前田智也,堀之内貴明,阪田奈津枝,小谷葉月,酒井亜希,田辺久美,古澤力;古澤力
• 通讯作者: 古澤力