解説

適応的実験室進化の原理とその応用：薬剤耐性化機構の解明から有用物質生産菌の育種まで
適応的実験室進化の方法論

Vol.63 No.3 Page. 114 - 122 (published date : 2025年3月1日)
前田 智也1,2, 古澤 力2,3
  1. 北海道大学大学院農学研究院
  2. 理化学研究所生命機能科学研究センター
  3. 東京大学大学院理学系研究科
vol63_3

 

概要原稿

適応的実験室進化（ALE）は特定の選択圧下で生物を進化させる方法であり，薬剤耐性機構の解明や有用物質生産菌育種など様々な研究に活用されている．本稿ではALEの方法論及び，研究への応用事例を紹介する．

リファレンス

  1. 1) T. Maeda & C. Furusawa: Antibiotics, 13, 94 (2024).
  2. 2) T. Hirasawa & T. Maeda: Microorganisms, 11, 92 (2022).
  3. 3) V. Lazar, I. Nagy, R. Spohn, B. Csorgo, A. Gyorkei, A. Nyerges, B. Horvath, A. Voros, R. Busa-Fekete, M. Hrtyan et al.: Nat. Commun., 5, 4352 (2014).
  4. 4) T. Maeda, J. Iwasawa, H. Kotani, N. Sakata, M. Kawada, T. Horinouchi, A. Sakai, K. Tanabe & C. Furusawa: Nat. Commun., 11, 5970 (2020).
  5. 5) T. Horinouchi, K. Tamaoka, C. Furusawa, N. Ono, S. Suzuki, T. Hirasawa, T. Yomo & H. Shimizu: BMC Genomics, 11, 579 (2010).
  6. 6) P. L. Foster, H. Lee, E. Popodi, J. P. Townes & H. Tang: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 112, 5990 (2015).
  7. 7) T. Maeda, M. Kawada, N. Sakata, H. Kotani & C. Furusawa: Sci. Rep., 11, 15136 (2021).
  8. 8) M. Baym, T. D. Lieberman, E. D. Kelsic, R. Chait, R. Gross, I. Yelin & R. Kishony: Science, 353, 1147 (2016).
  9. 9) P. C. Liu, Y. T. Lee, C. Y. Wang & Y. T. Yang: J. Vis. Exp., 2016, e54426 (2016).
  10. 10) N. Antonovsky, S. Gleizer, E. Noor, Y. Zohar, E. Herz, U. Barenholz, L. Zelcbuch, S. Amram, A. Wides, N. Tepper et al.: Cell, 166, 115 (2016).
  11. 11) E. Toprak, A. Veres, S. Yildiz, J. M. Pedraza, R. Chait, J. Paulsson & R. Kishony: Nat. Protoc., 8, 555 (2013).
  12. 12) B. G. Wong, C. P. Mancuso, S. Kiriakov, C. J. Bashor & A. S. Khalil: Nat. Biotechnol., 36, 614 (2018).
  13. 13) M. Mobini-Dehkordi, I. Nahvi, H. Zarkesh-Esfahani, K. Ghaedi, M. Tavassoli & R. Akada: J. Biosci. Bioeng., 105, 403 (2008).
  14. 14) J. Ohnishi, H. Mizoguchi, S. Takeno & M. Ikeda: Mutat. Res., 649, 239 (2008).
  15. 15) T. Maeda, A. Shibai, N. Yokoi, Y. Tarusawa, M. Kawada, H. Kotani & C. Furusawa: Mutat. Res., 823, 111759 (2021).
  16. 16) C. G. Sevastopoulos & D. A. Glaser: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74, 3947 (1977).
  17. 17) P. D. Sniegowski, P. J. Gerrish & R. E. Lenski: Nature, 387, 703 (1997).
  18. 18) R. Mahr, C. Gatgens, J. Gatgens, T. Polen, J. Kalinowski & J. Frunzke: Metab. Eng., 32, 184 (2015).
  19. 19) X. Yu, F. Shi, H. Liu, S. Tan & Y. Li: AMB Express, 11, 66 (2021).
  20. 20) D. A. Gwon, J. Y. Seok, G. Y. Jung & J. W. Lee: Int. J. Mol. Sci., 22, 6594 (2021).
  21. 21) J. Y. Seok, Y. H. Han, J. S. Yang, J. Yang, H. G. Lim, S. G. Kim, S. W. Seo & G. Y. Jung: Cell Rep., 36, 109589 (2021).
  22. 22) GBD 2021 Antimicrobial Resistance Collaborators: Lancet, 404, 1199 (2024).
  23. 23) L. Imamovic, M. M. H. Ellabaan, A. M. D. Machado, L. Citterio, T. Wulff, S. Molin, H. K. Johansen & M. O. A. Sommer: Cell, 172, 121 (2018).
  24. 24) V. F. Wendisch: Metab. Eng., 58, 17 (2020).
  25. 25) A. Uhde, J. W. Youn, T. Maeda, L. Clermont, C. Matano, R. Kramer, V. F. Wendisch, G. M. Seibold & K. Marin: Appl. Microbiol. Biotechnol., 97, 1679 (2013).
  26. 26) H. Lu, J. C. Villada & P. K. H. Lee: Trends Biotechnol., 37, 152 (2019).
  27. 27) R. Kawai, Y. Toya, K. Miyoshi, M. Murakami, T. Niide, T. Horinouchi, T. Maeda, A. Shibai, C. Furusawa & H. Shimizu: Biotechnol. Bioeng., 119, 936 (2022).


本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。