制限酵素修飾酵素遺伝子によるゲノムの存続と進化に関する実験的情報学的研究

限制性内切酶修饰酶基因对基因组生存和进化的实验和信息学研究

• 批准号: 13206015
• 负责人: 小林 一三
• 金额: $ 3.52万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13206015/
• 关键词: ゲノム構造; 細菌ゲノム; 細胞死; ゲノム比較; 遺伝子増幅; バイオテクノロジー; ゲノム進化; 制限酵素

細菌ゲノムの多型が作られる過程を、制限修飾遺伝子の活動と細菌ゲノムの対応を中心にして解明した。A.ゲノム比較。ごく近縁の細菌の株の全ゲノム配列を制限修飾遺伝子に注目しながら比較して、生物学的知識を駆使してゲノム多型の形成機構を推測した。(A-1)近縁ゲノム比較ツールの開発。以下の過程で、ゲノム比較ツールCGATを改良した。(A-2)Staphlococcus。S.aureusの2株のゲノム配列を比較し、中規模多型をカタログ化し、形成機構を推測した。動く遺伝子塊に乗っている制限修飾遺伝子ホモログを解析した。遺伝子水平伝達の候補を同定した。(A-3)Nelsserla。N.meningitidis(髄膜炎菌)の二株を比較し、制限修飾遺伝子と関連したゲノム多型を検出した。反復配列の関与するゲノム多型をカタログ化した。(B-1)制限修飾遺伝子の増幅。枯草菌染色体上のBamHI制限修飾遺伝子がタンデムに増幅することを発見し、そのダイナミクスを解析した。(B-2)宣言修飾遺伝子のゲノム内移動。大腸菌ゲノム内で、制限修飾遺伝子の存在を脅かすと、染色体攻撃によって、ゲノム再編がおこり、制限修飾遺伝子が別の所に移動し再発現するようになったものが生き残る。その証拠を得た。(B-3)ゲノム中の多型に連鎖している遺伝子の制限修飾酵素活性。Pyrococcusで逆位に連鎖し、あるいは転移している制限修飾遺伝子らしいunknownのORFのうちに、DNA分解活性をもつものを複数同定した。考察:以上の成果は、制限酵素修飾酵素遺伝子が「利己的な動く遺伝子」であり、ゲノムの多型形成に寄与していることを示唆する。

Bacteria need to be able to control the activity of modified genes in order to understand the process of polymorphism. A. Comparison. In recent years, all strains of bacteria have to be coordinated to limit the modification of genes, and biological knowledge has to be used to speculate on the formation mechanism of polytypes. (A-1)Recent developments in comparison with the development of new technologies. The following process is compared with CGAT. (A-2)Staphlococcus。S.aureus and its two strains were compared, and the medium-sized polytype was predicted to form a structure. The analysis of the motion vector is based on the analysis of the motion vector. The level of the child is determined by the candidate. (A-3)Nelsserla。The two strains of N.meningitidis(Salmonella meningitidis) were compared to identify multiple types of restriction modification genes and related genes. The relationship between repeated alignment and multi-type is discussed. (B-1)Limiting the amplitude of modified heritage. The BamHI restriction gene on the chromosome of Bacillus subtilis was amplified and analyzed. (B-2)Declarations modify the contents of the document and must be moved within the document. E. coli is the most common type of bacteria that can be used to control the presence of modified genes, chromosome attacks, reprogramming, and reappearance of modified genes. The evidence was obtained. (B-3)The restriction modification enzyme activity of the polymorphic DNA in the genome. Pyrococcus is linked in reverse position, and the restriction gene is unknown in ORF, and the DNA decomposition activity is determined in multiple ways. Investigation: The above results show that the restriction enzyme modification gene is a "self-acting gene", and the formation of multiple types is related to the formation of multiple types.

项目成果

N.Handa: "Y. Nakayama, M. Sadykov and I. Kobayashi. Experimental genome evolution : large-scale genome rearrangements associated with resistance to replacement of a chromosomal restriction-modification gene complex"Mol. Microbiol.. 40. 932-940 (2001)

N.Handa：“Y. Nakayama、M. Sadykov 和 I. Kobayashi。实验基因组进化：与染色体限制修饰基因复合物替换抗性相关的大规模基因组重排”Mol。

小林一三: "ゲノム比較:ゲノムつくり換えていた制限酵素修飾酵素遺伝子"蛋白質核酸酵素、臨時増刊号「ゲノムサイエンスの新たなる挑戦」. 46. 2393-2399 (2001)

小林一三：“基因组比较：重建基因组的限制性酶修饰酶基因”，蛋白质核酸酶，特刊“基因组科学的新挑战”46。2393-2399（2001）

Y.Fujitani: "A reaction-diffusion model for interference in meiotic crossing-over"Genetics. (in press).

Y.Fujitani：“减数分裂交叉干扰的反应扩散模型”遗传学。

I.Kobayashi: "Behavior of restriction-modification systems as selfish mobile elements and their impact on genome evolution"Mol.Microbiol.. 40. 932-940 (2001)

I.Kobayashi：“限制性修饰系统作为自私移动元件的行为及其对基因组进化的影响”Mol.Microbiol.. 40. 932-940 (2001)

K.Nakao: "Genome Informatics 2001"Relation between restriction modification genes and genome rearrangements suggested from genome sequence comparison within Genus Neisseria. 2 (2001)

K.Nakao：“基因组信息学 2001”根据奈瑟氏球菌属内的基因组序列比较建议限制性修饰基因和基因组重排之间的关系。