ファージ耐性遺伝子領域に基づく有毒アオコ群集の多様性解析

基于噬菌体抗性基因区域的有毒藻华群落多样性分析

• 批准号: 10J04469
• 负责人: 久野 草太郎
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J04469/
• 关键词: アオコ; ラン藻; ミクロキスティス; ファージ; 遺伝的多様性

本年度は、アオコ発生湖沼から分離した複数の株についてCRISPR領域ならびにrRNA遺伝子領域の遺伝子配列を決定し、ファージ感受性に基づく群集組成解析を行った。まず、2010年および2011年の夏季に京都市広沢池の表層水からM. aeruginosaの群体を釣菌し、計94株の分離株を得た。それぞれの培養細胞からDNAを抽出し、特異的PCR法ならびにCRISPR関連遺伝子cas2を標的としたドットプロットハイブリダイゼーション法によりCRISPR領域の有無を調査した。その結果、52株でCRISPR領域が検出された。上記52株はCRISPRに記録されたスペーサーの組成に基づいて、異なる22タイプ(CRISPRタイプ)に分類された。2011年8月10日の分離株(33株)は16種のCRISPRタイプで構成されており、特定タイプの優占は認められなかった。以上の結果から、M. aeruginosa群集にはファージ感染履歴がそれぞれ異なる複数タイプの株が共存していることが明らかになった。また、CRISPRの末端領域に新しく追加されたスペーサーの一部は、本ラン藻感染性ファージであるMa-LMM01やM. aeruginosaから分離されたプラスミドに由来するものであった。このように、広沢池のM. aeruginosa群集では、外来因子との相互作用を通じてスペーサーが獲得され、CRISPRが多様化していることが明らかになった。次に、種内多様性の指標であるITS領域に基づいて分離株のタイピングを行った。CRISPR末端に異なるスペーサーを持つ株が同一のITSタイプに分類されたことから、スペーサー組成は短期間で変化することが示された。また、群衆内で優占するITSタイプには、4種の異なるCRISPRタイプが含まれ、密度依存的なファージ感染によってCRISPR領域の多様化がとりわけ急速に起きた可能性が示された。これらの研究成果は、ファージとの相互作用を通じたアオコ原因ラン藻の多様化の実態について初めて明らかにしたものであり、国際誌へ投稿済みである。

Born this year は, ア オ コ 発 limnetic か ら separation し た plural の strains に つ い て CRISPR field な ら び に rRNA heritage 伝 sub-fields の heritage 伝 match column を decided し, フ ァ ー ジ susceptibility に base づ く of cluster analytic を line っ た. Youdaoplaceholder0, 2010 および, 2011 <s:1> summer に, surface water <s:1> of hirozawa pond, Kyoto ら, population を of M. aeruginosa を caught bacteria まず, a total of 94 <s:1> isolated strains を obtained た. そ れ ぞ れ の culture cell か ら を DNA extraction し, specific PCR method な ら び に CRISPR masato even heritage 伝 son cas2 を mark と し た ド ッ ト プ ロ ッ ト ハ イ ブ リ ダ イ ゼ ー シ ョ ン method に よ り の presence of を CRISPR field survey し た. Youdaoplaceholder0 そ results, 52 でCRISPR strains が検 された. Records written 52 strains は CRISPR に さ れ た ス ペ ー サ ー の composition に base づ い て, different な る 22 タ イ プ (CRISPR タ イ プ) に classification さ れ た. On August 10, 2011 の isolates (33) strains は 16 の CRISPR タ イ プ で constitute さ れ て お り, specific タ イ プ の accounted for optimal は recognize め ら れ な か っ た. の above results か ら, m. aeruginosa cluster に は フ ァ ー ジ infection shoe bearing が そ れ ぞ れ different な る plural タ イ プ の strains が coexistence し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, CRISPR の に terminal domain new し く additional さ れ た ス ペ ー サ ー の は, this ラ ン algal infectious フ ァ ー ジ で あ る Ma - LMM01 や m. aeruginosa か ら separation さ れ た プ ラ ス ミ ド に origin す る も の で あ っ た. こ の よ う に, hiroo ohsawa pool の m. aeruginosa cluster で は, external factor と の interaction を tong じ て ス ペ ー サ ー が get さ れ, CRISPR が many others in the し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. Time に, kind of many others in sexual の で あ る に ITS field base づ い て isolates の タ イ ピ ン グ を line っ た. CRISPR end に different な る ス ペ ー サ ー を hold つ strains が same の ITS タ イ プ に classification さ れ た こ と か ら, ス ペ ー サ ー composition は で during short - the す る こ と が shown さ れ た. ま た で optimal within, the masses of す る ITS タ イ プ に は, four の different な る CRISPR タ イ プ が containing ま れ, density dependent な フ ァ ー ジ infection に よ っ て の others more CRISPR fields が と り わ け に up sharply き が た possibility in さ れ た. は こ れ ら の research results, フ ァ ー ジ と の interaction を tong じ た ア オ コ reason ラ ン algal の many others in the の state be に つ い て early め て Ming ら か に し た も の で あ り, international volunteers contribute へ 済 み で あ る.

项目成果

アオコ原因ラン藻Microcystis aeruginosaのCRISPR配列から推察される環境ファージの多様性

从蓝绿藻铜绿微囊藻的 CRISPR 序列推断出环境噬菌体的多样性

• 发表时间: 2011
• 作者: 久野草太郎;吉田天士;金子貴一;左子芳彦
• 通讯作者: 左子芳彦

アオコ原因ラン藻ミクロキスティスにおけるCRISPR配列の多様性

蓝绿藻微囊藻中的 CRISPR 序列多样性

• 发表时间: 2011
• 作者: 久野草太郎;吉田天士;金子貴一;左子芳彦
• 通讯作者: 左子芳彦

CRISPR diversity of the toxic cyanobacterium Microcystis aeruginosa

有毒蓝藻铜绿微囊藻的 CRISPR 多样性

• 发表时间: 2011
• 作者: Sotaro Kuno;Takashi Yoshida;Takakazu Kaneko;Yoshihiko Sako
• 通讯作者: Yoshihiko Sako

The Distribution of a Phage-Related Insertion Sequence Element in the Cyanobacterium, Microcystis aeruginosa

• DOI: 10.1264/jsme2.me10125
• 发表时间: 2010-12-03
• 期刊: MICROBES AND ENVIRONMENTS
• 影响因子: 2.2
• 作者: Kuno, Sotaro;Yoshida, Takashi;Sako, Yoshihiko
• 通讯作者: Sako, Yoshihiko

ラン藻Microcystis aeruginosaのCRISPR配列から見た外来DNAの多様性

从铜绿微囊藻的 CRISPR 序列中观察到的外源 DNA 的多样性

• 发表时间: 2011
• 作者: 久野草太郎;吉田天士;金子貴一;左子芳彦
• 通讯作者: 左子芳彦