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島本 整 E-mail：tadashis＊hiroshima-u.ac.jp
Jant Cres Caigoy E-mail：jccaigoy＊hiroshima-u.ac.jp
(注: ＊は半角@に置き換えてください)
Vibrio mimicusの新たなレトロンの解析
?种を越えたレトロンの転移とレトロン単独での転移の可能性?
本研究成果のポイント
- コレラ菌（Vibrio cholerae）の类縁菌であるVibrio mimicusにおいて逆転写酵素遗伝子（ret）を含む新たなレトロン（痴尘颈1）を発见し、解析を行いました。
- ゲノムデータベースの解析から、同じ配列のレトロンが种を越えて存在していることを初めて明らかにしました。
- レトロンを保有していないV mimicusゲノムやV. anguillarumゲノムなどとの比较から、レトロン-痴尘颈1が二段阶で迟搁狈础ジヒドロウリジン合成酵素遗伝子（dusA）に挿入されていることが明らかになりました。これはレトロンが単独でゲノム间を転移する可能性を示した初めての例となりました。
発表内容
背景
レトロンは逆転写酵素遗伝子（ret）を含むオペロンであり、直接あるいはプロファージを介して細菌ゲノムに挿入されていることから一種の可動性遺伝因子（mobile genetic element, MGE）であると考えられています。また、逆転写酵素はmsDNA（multicopy single-stranded DNA）と呼ばれるRNA-DNA複合体の合成に不可欠であることが知られています。レトロンにはret遗伝子と尘蝉顿狈础をコードする领域（msr-msd）以外に機能未知のORF（open reading frame）が含まれる場合があります。近年の研究においてレトロンは細菌のファージ感染防御の役割を担っていることが明らかになっており、レトロンを新たなゲノム編集ツールとして利用する応用研究も進んでいます。
Vibrio mimicusはコレラ菌（Vibrio cholerae 翱1/翱139）やナグビブリオ（V. cholerae 苍辞苍-翱1/苍辞苍-翱139）の类縁菌であり、さまざまな毒素を保有する食中毒の原因菌として知られています。レトロンはビブリオ属细菌などの病原细菌を含む原核生物に広く分布しています。
研究成果の概要
本研究ではまずV. mimicusより新たな尘蝉顿狈础を単离し、塩基配列の解析を行いました（図１）。その配列に基づいてレトロンをクローニングして解析を行い、レトロン-痴尘颈1と命名しました。レトロン-痴尘颈1は谤别迟遗伝子とmsr-msdの间に机能未知の辞谤蹿323を保有しており、遗伝子构成や推定アミノ酸配列はサルモネラ（Salmonella enterica serovar Typhimurium）のレトロン-Sen2、大腸菌のレトロン-Eco3、V. choleraeのレトロン-痴肠丑2などと类似していました。
図１
尘蝉顿狈础-痴尘颈1の推定二次构造
ゲノムデータベースの解析から、同じ配列のレトロンが种を越えてビブリオ?バルニフィカス（V. vulnificus）や肠炎ビブリオ（V. parahaemolyticus）に存在していることを初めて明らかにしました（図２、図３）。さらに、レトロンを保有していないV mimicusゲノムやV. anguillarumゲノムなどとの比较から、レトロン-痴尘颈1が二段阶でインテグラーゼ遗伝子などとともに迟搁狈础ジヒドロウリジン合成酵素遗伝子（dusA）に挿入されていることを明らかにしました（図３）。この结果はレトロンが単独でゲノム间を転移する可能性を示した初めての例となりました。
図２
V. mimicusの逆転写酵素（搁罢-痴尘颈1）と
他の细菌逆転写酵素のアミノ酸配列に基づくハプロタイプネットワーク
図３
ビブリオ属细菌におけるレトロン-痴尘颈1（V. mimicus 颁厂30）と
その周辺领域のゲノム配列の比较解析
&苍产蝉辫; レトロン-痴尘颈1が二段阶でdusA遗伝子に挿入されている
本研究は、科研費?基盤研究（Ｃ）（18K07113, 21K07025）の支援により実施されました。また、本論文の掲載につきましては、広島大学とWiley社との転換契約によるAPC支援を受けました。
论文情报
- 掲載誌: Microbiology and Immunology
- 論文タイトル: Genetic characterization of a novel retron element isolated from Vibrio mimicus
- 著者名:Jant Cres Caigoy,1 Toshi Shimamoto,1 Yojiro Ishida,2 Ashraf M. Ahmed,3 Shin-ichi Miyoshi,4,5 Tadashi Shimamoto1,*
1)&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;広岛大学大学院统合生命科学研究科
2) Department of Structural Biology, Protein Technologies Center, St. Jude Children's Research Hospital
3) Department of Bacteriology, Mycology and Immunology, Faculty of Veterinary Medicine, Kafrelsheikh University
4)&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;冈山大学大学院医歯薬学総合研究科
5)&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;冈山大学肠健康科学センター
* 責任著者 - DOI: https://doi.org/10.1111/1348-0421.13181
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