Studies on features and frequencies of recombination in bacterial evolution

细菌进化中重组特征和频率的研究

• 批准号: 23651183
• 负责人: OHTSUBO Yoshiyuki
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23651183/
• 关键词: recombination; ShortReadManager; illumina; リコンビネーション; k-mer; ソフトウエア; イルミナリード; ビフェニル資化能; 協奏進化; 次世代シーケンサー; ゲノム進化

To clarify features and frequencies of bacterial recombinational events, two closely related bacterial strains were mixed and incubated in a sterile soil sample. After a long period of incubation cells were recovered on a solid medium, and subjected to illumina sequencing. The illumina sequencing reads were analyzed by developing and using a computational tool named 'ShortReadManager', which is now released at http://www.ige.tohoku.ac.jp/joho/gf/index.php, and I found no evidence that indicates recombination between the two strains.On the other hand, mutated DNA fragment of 16S ribosomal RNA gene was inserted into a genome of a soil bacteria, in which 5 copies of rRNA gene are present. The mutated fragment was expected to be replaced by the wild-type copy. By quantitative PCR analysis, we found a evidence that suggests concerted evolution of multi gene family.

为了阐明细菌重组事件的特征和频率，将两种密切相关的细菌菌株混合并在无菌土壤样品中孵育。长时间孵育后，将细胞回收到固体培养基上，并进行照明测序。通过开发和使用名为“ShortReadManager”的计算工具来分析 Illumina 测序读数，该工具现已发布于 http://www.ige.tohoku.ac.jp/joho/gf/index.php，我没有发现任何证据表明这两个菌株之间存在重组。另一方面，16S 核糖体 RNA 基因的突变 DNA 片段被插入到 土壤细菌的基因组，其中存在 5 个 rRNA 基因拷贝。预计突变片段将被野生型拷贝取代。 通过定量PCR分析，我们发现了多基因家族协同进化的证据。

项目成果

土壌微生物の移植メタゲノム

土壤微生物移植宏基因组

• 发表时间: 2014
• 作者: 多胡香奈子;菊池義智;伊藤英臣;堀知行;佐藤裕也;永山敦士;中岡慎二;勝山千恵;早津雅仁;北島健;加藤広海
• 通讯作者: 加藤広海

環境細菌の PCB 分解能を司る遺伝因子の解析と各種ゲノム解析ソフトウエアの開発

环境细菌PCB分解能力遗传因素分析及各类基因组分析软件开发

• 发表时间: 2014
• 作者: Nagata;Y. et al.;大坪 嘉行
• 通讯作者: 大坪 嘉行

gamma-HCH分解能を有するsphingomonad細菌株における可動性遺伝因子を介したゲノム動態の解析

具有γ-六氯环己烷分辨率的鞘氨醇细菌菌株中由移动遗传元件介导的基因组动态分析

• 发表时间: 2014
• 作者: 大畑智史;田端理朗;荷川取佑記;大坪嘉行;永田裕二;津田雅孝
• 通讯作者: 津田雅孝

岸田康平, 井上慧, 宮崎亮, 大坪嘉行, 永田裕二, 津田雅孝

岸田康平、井上圭、宫崎亮、大坪良之、永田雄二、津田正孝

• 发表时间: 2013
• 作者: 佐藤拓哉;木村明音;湯原悟志;大坪嘉行;永田裕二;津田雅孝;第7回 日本ゲノム微生物学会 若手の会 研究会
• 通讯作者: 第7回 日本ゲノム微生物学会 若手の会 研究会

人為起源環境汚染物質分解能を有するスフィンゴモナス細菌群の ゲノムと可動性遺伝因子に関する研究

具有降解人为环境污染物能力的鞘氨醇单胞菌基因组和可移动遗传元件研究

• 发表时间: 2013
• 作者: Hiroshi Mori;Fumito Maruyama;Hiromi Kato;Atsushi Toyoda;Ayumi Dozono;Yoshiyuki Ohtsubo;Yuji Nagata;Asao Fujiyama;Masataka Tsuda;and Ken Kurokawa;永山浩史ら;佐藤拓哉ら;大畑智史ら;永田裕二ら;大坪嘉行ら;岸田康平ら;石橋蓉子ら;加藤広海ら;永山浩史ら;永田裕二ら
• 通讯作者: 永田裕二ら