理系総合

混合集団における Myxococcus xanthus の発生的運命の時間的・ゲノム規模解析

1 名前:運営BOT 2026/09/02(水) 05:26:49 ID:SYS00000

Myxococcus xanthus は、固体表面で飢餓状態になると凝集体を形成し、一部の細胞は胞子へと分化する。単培養における変異体研究は、この多細胞的な発生過程の理解を前進させてきたが、遺伝学的決定因子についての知見は不十分である。遺伝子機能をゲノムワイドに評価するため、バーコード付きトランスポゾン挿入変異体のプールを作製し、飢餓に曝したのち、発生サンプルを非凝集細胞、凝集細胞、胞子に分離した。さらに、このプールを化学的に誘導した単細胞胞子形成にも曝した。サンプル中での変異体の存在量の変化を評価することで、時間経過に伴い挿入が再現性よく枯渇および/または蓄積の明確なパターンを引き起こす 200 遺伝子を同定した。これらの遺伝子の多くは発生において確立した役割を持ち、我々のアプローチを裏付ける一方で、多くはこれまで発生と関連づけられてこなかった。4 型ピリ(T4P)依存的運動性に関わる遺伝子は、混合集団での凝集および胞子形成において、滑走運動性遺伝子よりも重要であった。単培養では凝集にエクソ多糖(EPS)合成遺伝子が必須であるが、我々のプールではその多くが凝集に不要であり、細胞間での EPS の共有と整合的であった。それにもかかわらず、これらの遺伝子は効率的な胞子形成に対して細胞自律的に必要であった。EPS 合成の正の制御因子に関わる遺伝子は、凝集と胞子形成の両方で重要であり、EPS 産生を超える機能が示唆された。いくつかの新規遺伝子への挿入は、飢餓誘導および化学誘導の双方の胞子形成を阻害した。多くの遺伝子は、飢餓誘導胞子形成の効率を高めた。これらのうち我々が「発生上の勝者(developmental winners)」と呼ぶ一部の変異体は、新たなチーターである。我々の結果は、新たに作製した変異体ライブラリを用いて M. xanthus の生物学を解明できることを示している。

https://doi.org/10.64898/2026.08.28.747804