「バクテリアの進化とゲノム・エピゲノム」

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古田芳一 博士（北海道大学 獣医学部）

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Abstract 

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　　近年のゲノム解析技術の爆発的な進歩により、生物の全ゲノム配列を高速かつ安価に解析できるようになった。特にバクテリアにおいては、文字通りの全ゲノム配列を得ることが極めて容易となり、全ゲノム配列の比較解析によって株間での一塩基多型や挿入・欠失、逆位などのゲノム再編を網羅的に検出することが可能となった。こうしたデータから、種内でのゲノム多様化の様子が詳細に解析できるようになった。

　　この技術革新は、ゲノムだけでなく、エピゲノムの解析手法も生み出し、バクテリアのエピゲノム、特にゲノムDNAのメチル化パターンを網羅的解析が可能となった。ゲノム中のDNAメチル化は多くの生物で観察されるDNA修飾であり、遺伝子発現制御や細胞発生における役割がわかってきている。バクテリアでは、メチル化を施すDNAメチル化酵素遺伝子の数、そしてそのターゲット配列が、種や株によって多種多様であり、真核生物と比較して多様性が高い。また、進化の過程でDNAメチル化酵素遺伝子を獲得・喪失することで、種内でのエピゲノムの多様化が観察されている。こうしたバクテリアのエピゲノムの多様化と、表現系や進化との関連性についての報告がなされ始めている。 本セミナーでは、バクテリアの進化とゲノム・エピゲノム多様性との関わり、そしてその関わりを網羅的に調べるための系の構築を目指した研究について紹介する。