Bradyrhizobium属根粒菌のゲノム構造と機能のダイナミクス

慢生根瘤菌的基因组结构和功能动态

• 批准号: 17780046
• 负责人: 板倉 学
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17780046/
• 关键词: ダイズ根粒菌; Bradyrhizobium; ゲノミックアイランド; ゲノム比較; ゲノム進化; 共生窒素固定; Genomic island; 共生アイランド; 土壌微生物; α-プロテオバクテリア; 根粒菌

ダイズ根粒菌Bradyrhizobium japonicum USDA110株のゲノムは9.1Mbと大きく、多数のGenomic island(GI)を保有している。GIは細菌の環境適応能を拡大する外来性DNA因子である。USDA110株には共生窒素固定に必須な遺伝子群が集まった共生アイランド(680kb)と、14個の機能不明なsmall GI(4-90kb)が存在する。本研究ではダイズ根粒菌のコアゲノム領域及び可変ゲノム領域を明らかにするため、ダイズ根粒菌株ゲノム比較解析をUSDA110株のDNAマクロアレイにより実施した。その結果、USDA110株ゲノムに存在するsmall GIは可変ゲノム領域であり、USDA110株系統が最近獲得した領域である事を明らかにした。また、共生アイランドはダイズ根粒菌にのみ存在し、近縁の環境細菌や茎粒菌には存在していない事を明らかにした。さらに、ダイズ根粒菌株間におけるゲノム構造の違いと共生窒素固定能の差について相関解析を行った結果、特定の可変ゲノム領域の存在が共生窒素固定能を上昇させている事を示唆する結果が得られた。ダイズ根粒菌超反復配列保有株(HRS株)について、同様にゲノム比較解析を行った結果、HRS株のゲノムではsmall GI以外にも多数の欠損領域が見出された。また、HRS株のゲノムではUSDA110株の共生アイランドに存在する挿入配列のコピー数が増加している事を明らかにした。パスルフィールド電気泳動によりダイズ根粒菌のゲノム構造解析を行った結果、供試した7株のHRS株は全てプラスミドを保有しており、ゲノムサイズはUSDA110株と同程度かより大きいことを明らかにした。

Youdaoplaceholder0 ズ ズ Bradyrhizobium japonicum USDA110 strain <s:1> ゲノム ゲノム 9.1Mbと large く く, majority of Genomic islands (GI)を preserve て て る る る. GI である bacteria are environmentally friendly 応 energy を拡 large する foreign DNA factors である. USDA110 strains に は symbiotic smothering element fixed に must な heritage 伝 subgroup が set ま っ た symbiotic ア イ ラ ン ド (680 KB) と, 14 の function unknown な small GI (4-90 KB) が す る. This study で は ダ イ ズ root granule bacteria の コ ア ゲ ノ ム field and び - ゲ ノ ム field を Ming ら か に す る た め, ダ イ ズ root granule strains ゲ ノ ム comparative analytic を USDA110 strains の DNA マ ク ロ ア レ イ に よ り be applied し た. そ の results, USDA110 ゲ ノ ム に exist す る small GI は can - ゲ ノ ム field で あ り, USDA110 strains system が recently acquired し た field で あ る matter を Ming ら か に し た. ま た, symbiosis ア イ ラ ン ド は ダ イ ズ root granule bacteria に の み し, nearly try の environmental bacteria や stem grain bacteria に は exist し て い な い matter を Ming ら か に し た. さ ら に, ダ イ ズ root granule between strains に お け る ゲ ノ ム tectonic の violations い と symbiotic smothering element fixed の worse に つ い line analytical を masato っ て phase た results, specific の - ゲ ノ の ム field exist が symbiotic smothering element fixed can rise さ を せ て い を る things in business す る results ら が れ た. ダ イ ズ root granule super match column repeatedly kept strains (HRS) strains に つ い て, with others in に ゲ ノ ム comparative analytical line を っ た results, HRS の ゲ ノ ム で は outside the small GI に も most が の owe damage field see the さ れ た. ま た, HRS の ゲ ノ ム で は USDA110 の strains symbiotic ア イ ラ ン ド に exist す る scions into the match column の コ ピ ー number が raised plus し て い る matter を Ming ら か に し た. パ ス ル フ ィ ー ル ド electric 気 swimming に よ り ダ イ ズ root granule bacteria の ゲ ノ ム structure line を っ た results, selected し た 7 strains の HRS strains は full て プ ラ ス ミ ド を retain し て お り, ゲ ノ ム サ イ ズ は USDA110 と strains with degree か よ り big き い こ と を Ming ら か に し た.