論文概要
シングルウイルスゲノム解析で河川ウイルスの多様性を解明
当研究室は、これまで微生物を対象としたシングルセルゲノム解析技術を発展させ、主に細菌・アーキアに適用してきました。本研究ではその対象をウイルスに拡張したシングルウイルスゲノム解析技術を開発し、河川水中のウイルスの多様性と遺伝子プロファイルを明らかにしました。
この新技術により、1つ1つのウイルス粒子から直接ゲノムを解読することが可能となり、従来のメタゲノム解析では捉えきれなかった多様なウイルスゲノムの解析に成功しました。その結果、1,431の新規ウイルスゲノムを発見し、そのうち99.5%が種レベルで新規のものでした。
本研究では、ウイルス間での遺伝子の水平伝播や、同種ウイルス内での遺伝子の多様性も明らかになりました。特に、宿主バクテリアの防御機構から逃れるために重要なメチル化酵素遺伝子の多様性が確認されました。
この成果は、環境中のウイルスの多様性と機能の理解に大きく貢献し、微生物生態系の解明や新たな抗ウイルス戦略の開発につながる可能性があります。
本研究は、西川さん(産総研-早稲田OIL)・我妻さん(早大 竹山研D3)が筆頭著者として研究を推進したものです。
Large-scale single-virus genomics uncovers hidden diversity of river water viruses and diversified gene profiles Nishikawa Y, Wagatsuma R, Tsukada Y, Chia-ling L, Chijiiwa R, Hosokawa M, Takeyama H. ISME J. 2024 Jul 8 https://doi.org/10.1093/ismejo/wrae124
