植物関連細菌：細菌の植物への適応におけるゲノム上の特性

植物は多様な細菌と親密な関係を持つ。植物に関連する細菌は、自身を植物環境に適応できるよう進化させた遺伝子を持っているように見える。しかし、そのような遺伝子の正体はほとんど分かっておらず、機能もあまり解明されていない。我々はアブラナ科植物やポプラ、トウモロコシの根から484の細菌分離株を得て、そのゲノムの配列を解読した。そして、3,837の細菌ゲノムを比較し、何千もの植物関連遺伝子クラスターの同定を行った。非植物関連細菌に比べて植物関連細菌のゲノムは、炭水化物代謝機能をより多くコードしており、可動因子は少なかった。次に、2セットの植物関連遺伝子候補について、実験的に確認した。1セットは、植物コロニー形成に関連する遺伝子群で、もう1セットは植物関連細菌間の微生物–微生物競争に働いている遺伝子群である。また、植物のドメインを模倣していると考えられる64の植物関連タンパク質ドメインを特定した。その中には、植物に関連する真菌類や卵菌綱と共通のものもあった。本研究は植物–微生物相互作用のゲノムベースの理解を拡大させるものであり、マイクロバイオーム工学を通じて効率の良い持続可能な農業のための手掛かりを与えるものである。