転写産物の大規模解析に基づく新規非コードRNAの発見,及び機能解析

基于大规模转录本分析的新型非编码RNA的发现和功能分析

• 批准号: 09J05312
• 负责人: 松井 求
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J05312/
• 关键词: カタボライト抑制; 大腸菌; グローバル転写因子; 非コードRNA; 次世代シーケンサ; 分子生物学; キシロース代謝

カタボライト抑制とは生物のエネルギー生産の基盤となるコアなシステムであるが,その回路は種によって大きく異なる.今年度の研究目標は,その回路の進化的な保存性を解析する事によって,カタボライト抑制の進化的な獲得過程を解明する事であった.まず,ゲノムが解読された1,725生物種(真正細菌,古細菌,真核生物)の塩基及びタンパク質配列情報を用いて,グローバル転写因子,トランスポータ,代謝酵素,シグナル伝達経路といった糖代謝経路を構成する遺伝子群と,DNA結合モチーフ,cAMP結合モチーフ,RNAポリメラーゼ結合モチーフなどの機能ドメインについて,反復的なホモロジー検索手法とスペクトラルクラスタリングを組み合わせた独自の手法を用いて,遠縁なホモログ遺伝子を含めた進化的な保存性と各遺伝子間の相互作用の度合いを算出し,生物種毎に糖代謝制御モデルを構築した.その結果,大腸菌と酵母といった非常に遠い種間においても保存されているようなコア制御システムが予測された一方で,大腸菌と近縁な種間においても,従来報告されていたような,CRP依存型あるいはCre配列依存型といったような典型的な制御システムとは大きく異なる新たな制御システムの存在が示唆された.また一方で,昨年度までに次世代シーケンサを用いる事によって明らかにしたカタボライト抑制と関連した新規非コードRNA群についても,その進化的保存性を解析したところ,特にカタボライト抑制を支配する転写因子であるCRPやRNAとタンパク質の結合を促進するRNAシャペロンであるHfqのホモログ遺伝子と共に保存されている傾向が明らかとなった.これは非コードRNAが進化的に深くカタボライト抑制に関わっていることを示唆するものであり,いまだに大きな謎として残っている種間のカタボライト抑制システムの違いの起源を解明するための重要なヒントになることが期待される.

カ タ ボ ラ イ ト inhibit と は biological の エ ネ ル ギ の ー production base plate と な る コ ア な シ ス テ ム で あ る が, そ の circuit は kinds of に よ っ て big き く different な る. Our の は research goals, そ の loop の evolution な save sex analytical す を る matter に よ っ て, カ タ ボ ラ イ ト inhibit の evolution process of な get を interpret す る matter で あ っ た. ま ず, ゲ ノ ム が solution 読 さ れ た 1725 biological species (real bacteria, archaea and eukaryotes) の salt base and び タ ン パ ク quality matched with column intelligence を い て, グ ロ ー バ ル Planning factor, ト ラ ン ス ポ ー タ, metabolic enzyme, シ グ ナ ル 伝 da 経 road と い っ た sugar metabolism 経 road を constitute す る heritage 伝 subgroup と, DNA binding モ チ ー フ, cAMP combining モ チ ー フ, RNA ポ リ メ ラ ー ゼ combining モ チ ー フ な ど の function ド メ イ ン に つ い て, repeated な ホ モ ロ ジ ー 検 rope technique と ス ペ ク ト ラ ル ク ラ ス タ リ ン グ を group み close わ せ た の gimmick を alone with い て, far try な ホ モ ロ グ posthumous son 伝 を containing め た な preservation sex と each of evolutionary 伝 の の degree of interaction between the child and い を calculate し, biological species in their に sugar metabolic suppression モ デ ル を build し た. そ の results, coliform と yeast と い っ た very far い に interspecific に お い て も save さ れ て い る よ う な コ ア system Royal シ ス テ ム が be さ れ た で a party, the coliform と nearly try な interspecific に お い て も, 従 to report さ れ て い た よ う な, CRP dependent type あ る い は Cre match column dependent type と い っ た よ う な typical な suppression シ ス テ ム と は big き く different な る new た な suppression シ ス テ ム の is が in stopping さ れ た. ま で た party, yesterday's annual ま で に next generation シ ー ケ ン サ を with い る matter に よ っ て Ming ら か に し た カ タ ボ ラ イ ト inhibit と masato even し た new rules than コ ー ド RNA group に つ い て も, そ の evolution preservation sex を parsing し た と こ ろ, trevor に カ タ ボ ラ イ ト inhibit を dominate す る planning write factor で あ る CRP や RNA と タ ン パ ク qualitative の combining を promote す る RNA シ ャ ペ ロ ン で あ る Hfq の ホ モ ロ グ posthumous son 伝 と total に save さ れ て い る tendency が Ming ら か と な っ た. こ れ は non コ ー ド RNA が evolutionary に deep く カ タ ボ ラ イ ト inhibit に masato わ っ て い る こ と を in stopping す る も の で あ り, い ま だ に big き な mystery と し て residual っ て い る interspecific の カ タ ボ ラ イ ト inhibit シ ス テ ム の violations い の を origin interpret す る た Youdaoplaceholder0 め important なヒ トになる トになる とが とが expect される.

项目成果

Novel sRNAs Related to Catabolite Repression in Glucose/Xylose Mixture Media Revealed by RNA-seq Analysis in Escherichia coli

通过大肠杆菌 RNA-seq 分析揭示与葡萄糖/木糖混合培养基中分解代谢物抑制相关的新型 sRNA

• 发表时间: 2010
• 作者: 新原温子;松井求;松井求
• 通讯作者: 松井求

Possible role of psiE transcript as a xylE cis-antisense RNA promoting catabolite repression in Escherichia coli under glucose/xylose mixture

psiE转录物作为xylE顺式反义RNA促进葡萄糖/木糖混合物下大肠杆菌中分解代谢物抑制的可能作用

• 发表时间: 2009
• 作者: 新原温子;松井求;松井求;松井求;松井求
• 通讯作者: 松井求

ECSBrowser

ECS浏览器

Transcriptome Analysis Revealed Novel sRNAs Related to Catabolite Repression in Escherichia coli

转录组分析揭示了与大肠杆菌分解代谢物抑制相关的新型 sRNA

• 发表时间: 2010
• 作者: 新原温子;松井求;松井求;松井求
• 通讯作者: 松井求

Transcriptome analysis of Escherichia coli in Glucose/Xylose mixture using high-throughput sequensing

使用高通量测序对葡萄糖/木糖混合物中的大肠杆菌进行转录组分析

• 发表时间: 2009
• 作者: 新原温子;松井求;松井求;松井求;松井求;松井求
• 通讯作者: 松井求