ゲノム解析による海洋環境適応遺伝子の網羅的抽出

通过基因组分析全面提取适应海洋环境的基因

• 批准号: 15J08516
• 负责人: 熊谷 洋平
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J08516/
• 关键词: プロテオロドプシン; 次世代シーケンサー; 環境微生物; 比較ゲノム

本年度は主に２つのプロジェクトに関する研究を行った。一つ目はPseudomonas属細菌の比較ゲノム解析であり、前年度までに作成していたゲノムデータベースを用いて詳細な比較解析を行った。具体的には、全ゲノム情報を用いた系統解析と、外洋域分離株の遺伝子レベルでの特徴の統計的検出が挙げられる。結果として、外洋域分離株のP. aeruginosaは系統的には独自のクレードを形成しており、他の研究チームの先行研究においてインド洋より分離された株とも系統的に近いグループであることが分かった。このことはP. aeruginosa外洋域分離株は外洋環境において適応したグループであることを示唆する結果だが、遺伝子組成レベルでの解析の結果、P. aeruginosa外洋域分離株のゲノムはほぼ他の環境から分離されたP. aeruginosaと同様の遺伝子組成を有しており、海洋環境適応に特徴的な遺伝子の発見には至らなかった。二つ目はFlavobacteriiaの海洋環境適応機構に関する論文作成であり、ロドプシンを用いた光エネルギー利用と細胞外色素を用いたUV防御の間のトレードオフ関係を論じるものである。本年度は本論文の執筆とそれに伴う再解析を行った。具体的には、細胞外色素合成系に関する詳細な解析と解析結果の可視化や、TARA Oceansデータベースを用いたロドプシンの全球的な分布の解析などがある。また、遺伝子のクラスタリングに関してはin-houseのスクリプトを用いるよりeggNOG-mapperソフトウェアを用いたクラスタリング手法に変更した方が精度の改善が見込めると判断したため主要な統計解析に関しては全てやり直した。また、これらの結果をまとめた論文をThe ISME Journalに投稿し、受理された。

This year, the main topic of research is: A comparative analysis of Pseudomonas species was conducted in the previous year. Specific information is used in system analysis and statistical identification of genetic characteristics of foreign isolates. The results showed that P. Aeroguinosa is the only one who has the ability to separate plants from each other.このことはP. The results of analysis of P. aeruginosa isolates in different environments show that P. aeruginosa isolates in different environments are suitable for different environments. Aerosol and other genetic components have been found to be characteristic of the marine environment. Two, the study of the relationship between Flavobacteria and marine environmental adaptation mechanisms, the use of light and the use of extracellular pigments, UV defense This year, the author of this paper will analyze it again. Detailed analysis of extracellular pigment synthesis system, visualization of analytical results and analysis of global distribution of TARA Oceans The accuracy of the method is improved by using the egg NOG-mapper software in the in-house selection process. The ISME Journal is open for submission.

项目成果

プロテオロドプシンを持つ海洋細菌のゲノム比較から、 新規の光利用関連遺伝子を探る

通过比较具有蛋白视紫红质的海洋细菌的基因组来寻找新的光利用相关基因

• 发表时间: 2015
• 作者: 熊谷 洋平;吉澤 晋;福永 津嵩;渡辺 麻衣;池内 昌彦;小椋 義俊;林 哲也,木暮 一啓;岩崎 渉
• 通讯作者: 岩崎 渉

ゲノム駆動型の未知遺伝子の機能解析 -プロテオロドプシンとDUF2237を例として-

未知基因的基因组驱动功能分析 - Proteorhodopsin 和 DUF2237 为例 -

• 发表时间: 2015
• 作者: 熊谷 洋平;吉澤 晋;木暮 一啓;岩崎 渉
• 通讯作者: 岩崎 渉

ハワイ大学マノア校(米国)

夏威夷大学马诺阿分校（美国）

海洋性フラボバクテリアにおける、プロテオロドプシンを介した光利用と光防御のトレード・オフ

海洋黄杆菌中变形视紫红质介导的光利用和光保护之间的权衡

• 发表时间: 2016
• 作者: 熊谷洋平;吉澤 晋;小椋 義俊;林 哲也;木暮 一啓;岩崎 渉
• 通讯作者: 岩崎 渉

プロテオロドプシン遺伝子の系統プロファイル解析

蛋白视紫红质基因的系统发育谱分析

• 发表时间: 2016
• 作者: 熊谷洋平;吉澤 晋;小椋 義俊;林 哲也;木暮 一啓;岩崎 渉;大内元気;鳥居正人・楠本 大・山田利博;G. Ouchi;熊谷洋平，吉澤晋，福永津嵩，渡辺麻衣，池内昌彦，小椋義俊，林哲也，木暮一啓，岩崎渉
• 通讯作者: 熊谷洋平，吉澤晋，福永津嵩，渡辺麻衣，池内昌彦，小椋義俊，林哲也，木暮一啓，岩崎渉