嫌気性処理プロセスにおけるファージの多様性解明と宿主探索技術の開発
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19J11931
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
倪 嘉苓 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 機能微生物 / メタゲノム / 16S rRNA遺伝子 / ファージ / PMA-PCR / 嫌気性処理 / ファージ多様性 / 生菌 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では嫌気性処理プロセスの安定性とパフォーマンスを評価するため、嫌気性処理プロセスにおけるファージの多様性解明と宿主探索技術の開発研究を行う。メタゲノム解析を用いて、ファージ群集および機能的多様性を明らかにする。また、汚泥サンプルから幾つかの宿主候補を分離して、それらに感染するファージを分離する。最終的には処理プロセス中における宿主ファージの関連性を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の計画は、先ずはファージ多様性解析実験条件を確立して、今まであった問題点の解決と共に、得られたデータの解析を引き続き行うことである。更に、実際的に稼働している低温AnMBR内のコア微生物を明らかにして、リアクター内のファージと機能微生物の関係性を探すことである。
本年度の実施状況は以下の通り：
計画通り16S rRNA遺伝子のアプリコンシーケンシングで実稼働の嫌気性処理プロセスにおける微生物の群集構造を解析した。PMAで処理した前後、微生物構造の比較を行い、低温リアクター内"生きている"微生物群集を検出した。更に、PMA処理前後リアクター内に有機物分解のパスウェイを比較して、実際的に行った分解プロセスを把握した。低温反応器内の微生物と水処理の状況を全体的に理解することにより、嫌気性低温微生物群集の構造モデルが構築され、低温水処理に関する将来の研究の参考にもなる。研究結果をまとめて、学術雑誌に投稿した。
微生物に関する研究だけではなく、ファージ側の研究も進めた。得られたファージのメタゲノムデータを用いて、データベースから検索して、knownとunknownファージのジェネラル情報を明らかにした。更に、メタゲノムによるcontigを作って、幾つのファージのメタゲノムと遺伝子の情報を推測した。従来の方法と比べ、４０％以上のファージのメタゲノム結果によって、高効率のファージ回収の方法を作った。しかし、ウィルスやファージに属したcontigの数は以前の研究より少ないし、タンパク質のBLASTの結果により、低い類似性が出来た。以上の結果によって、本研究ではファージの高回収率を実現した。メタゲノムの解析方法は改善する必要がある。将来的には、Hiseqなどの方法を用いて、深い分析を行い、より完全な情報を取得することを考えている。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
