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遺伝暗号の進化と大気中酸素増大の関係の解明

阐明遗传密码的进化与大气氧气增加之间的关系

基本信息

批准号：
22KJ0592
负责人：
増田直旺
金额：
$ 1.41万
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：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、低酸素極限環境に生息する地下微生物に着目し、遺伝暗号が大気酸素濃度変動の影響を受けて変化した可能性を検討する。地下微生物の一部は、通常の標準遺伝暗号とは異なる変則遺伝暗号を用いて翻訳を行っている可能性があるため、各地下微生物が用いている遺伝暗号をそれぞれ推定する。地下微生物の遺伝暗号の推定のためには、地下微生物を対象としたメタプロテオーム解析のデータが非常に重要である。そこで本年度は、より精度・クオリティの高い新しいメタゲノムデータを用いて、以前のメタプロテオーム解析の生データの再解析を行った。その結果、より多くのペプチドおよびタンパク質のアミノ酸配列を決定することに成功し、以前は同定できなかった微生物種のデータも新たに追加できた。これにより、地下微生物の遺伝暗号を推定するためのより信頼性の高いメタプロテオームデータを得られた。また、今回再解析に用いたソフトウェアでは、de novo解析も可能であり、発現ペプチドのアミノ酸配列とメタゲノムデータから導かれるタンパク質のアミノ酸配列とを直接比較して、変則遺伝暗号を探索できるようになった。さらに、以前には汚染による混入だと考えられた興味深い微生物種も、現場での代謝を確認でき、地下深部生態系の中で重要な役割を果たしていることが示唆された。地下微生物の遺伝暗号の推定に関しては、昨年度に検討した複数のアプローチの解析を発展させ、標準遺伝暗号からのずれを統計的に検出する手法を開発した。また、コドンの使用頻度の解析、ハウスキーピング遺伝子におけるアミノ酸配列長の比較などの解析も新たに加えた。今後は、これら複数のアプローチによる推測結果を統合的に解釈し、地下微生物の遺伝暗号の解明を目指す。

This study investigated the possibility of changes in the presence of underground microorganisms in low-acid limiting environments and the effects of changes in acid concentrations. A part of the secret code of underground microorganisms, the common standard secret code of underground microorganisms, the possibility of using the secret code of underground microorganisms, the possibility of using the secret code of underground microorganisms, and the possibility of using the secret code of underground microorganisms. It is very important to estimate the genetic code of underground microorganisms and analyze the genetic code of underground microorganisms. This year's resolution is based on the accuracy of the new resolution and the analysis of the previous resolution. The results of the study were as follows: The genetic code of underground microorganisms is estimated. The analysis of this paper is based on the analysis of the possible acid allocation of the selected acid, the direct comparison of the acid allocation of the selected acid, the exploration of the secret code, and the comparison of the acid allocation of the selected acid. In the past, pollution was detected in the deep microbial species, and metabolism was confirmed in the deep underground ecosystem. Methods for the identification of genetic codes of underground microorganisms were developed in the past year, including the analysis of multiple genetic codes, and the statistical identification of genetic codes. The analysis of the frequency of use of the drug, the comparison of the length of the acid and the analysis of the new drug. In the future, the interpretation of the genetic code of underground microorganisms will be pointed out.