地球規模での炭素循環に関与する未知アーキアの解明－ゲノム情報を活用した分離培養－
| Project/Area Number |
16J10845
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Research Field |
Civil and environmental engineering
|
|---|
| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
|---|
Principal Investigator |
中原 望 長岡技術科学大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
|
| Budget Amount *help |
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
|
|---|
| Keywords | 培養 / DSAGアーキア / Chloroflexi門バクテリア / ゲノム解析 / 海底堆積物 / アーキア / 未培養微生物 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、海底堆積物中に普遍的かつ優占的に生息することが知られている門レベルで未培養なアーキア群（Deep-Sea Archaeal group: DSAG）に属するアーキアの分離・培養に成功し、詳細な生理学的・遺伝子学的特徴を解明した。さらに、本DSAGアーキアの分離・培養を進めて行く過程において共存していた2種類の新目レベルで新規なChloroflexi門に属するバクテリアを分離し、それらの詳細な生理学的特徴を理解することができた。以下にその詳細について述べる。
本研究で対象とした系統分類学上高次レベルで未培養であった微生物たちは、極めて遅い増殖速度 (倍加時間は20-30日程度)であり、その最大到達菌体密度 (10^5 cells/ml程度)も極めて低かった 。この特徴から、これらの微生物は細胞分裂にエネルギーを使用するよりも、可能な限り一つの細胞を存続させることを優先したエネルギー節約型のライフスタイルをとると考えられた。これは、海底堆積物環境のような極限環境で生き残るための生存戦略と考えられる。加えて、これら微生物のゲノム情報を得ることにも成功し、そのゲノム情報から詳細な代謝プロセスの解明を行った。ゲノム情報を活用することで集積ならびに分離操作を効率よく進めることができた。さらに、培養に成功した微生物は記載・命名に必要となる基本的な生理学的特徴の調査だけでなく先端的な種々の顕微鏡観察や安定同位体ラベルを利用した培養実験等を行う事で、ゲノム解析だけでは理解することができない新しい代謝機能を発見するに至った。
以上、本研究により、これまで海底堆積物に優占しているにも関わらず、機能未知であった未培養微生物を培養することに成功し、「生きた微生物」を用いた実験を通じて、これらの微生物の代謝機能や物質循環における役割を解明した。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(3 results)
Research Products
(13 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Cultivation of microbial dark matters from marine sediments: novel bacteria affiliated with uncultured groups of the phylum Chloroflexi2017
Author(s)
Nozomi Nakahara, Naoko Yoshida, Eiji Tasumi, Masaru Nobu, Masayuki Miyazaki, Yoshihiro Takaki, Sanae Sakai, Hedeyuki Tamaki, Takashi Yamaguchi, Ken Takai, Hiroyuki Imachi
Organizer
JpGU - AGU Joint Meeting 2017
Related Report
Int'l Joint Research / Invited
-
-
[Presentation] novel uncultured Chloroflexi; a bacterial dark matter in subseafloor environment2016
Author(s)
Nozomi Nakahara, Masaru Nobu, Yoshihiro Takaki, Sanae Sakai, Eiji Tasumi, Hideyuki Tamaki, Takashi Yamaguchi, Ken Takai, Hiroyuki Imachi
Organizer
The 8th Asian Symposium on Microbial Ecology
Place of Presentation
National Taiwan University, Taipei, Taiwan
Year and Date
2016-09-30
Related Report
Int'l Joint Research
-
[Presentation] Cultivation of previously uncultured Chloroflexi, a bacterial dark matter in subseafloor biosphere2016
Author(s)
Nozomi Nakahara, Yoshihiro Takaki, Masaru Nobu, Hideyuki Tamaki, Takashi Yamaguchi, Ken Takai, Hiroyuki Imachi
Organizer
16th International Symposium on Microbial Ecology (ISME16)
Place of Presentation
Palais des Congres de Montreal, Montreal, QC, Canada
Year and Date
2016-08-21
Related Report
Int'l Joint Research
-
-
