pmo/amo遺伝子を有する微生物群の進化系統・多様性解析と生態解明
| Project/Area Number |
21H02548
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
|
|---|
| Research Institution | Kanazawa University |
|---|
Principal Investigator |
松浦 哲久 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (90771585)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池本 良子 金沢大学, 地球社会基盤学系, 教授 (40159223)
小杉 優佳 石川工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教 (70804821)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
|
|---|
| Keywords | 未培養微生物 / 16S rRNA遺伝子 / 機能遺伝子 / バイオリアクター / メタン酸化細菌 / アンモニア酸化細菌 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、pmo/amo遺伝子を保有するユニークな微生物の生理生態解明を行うことである。(1)環境サンプル中の16S rRNA遺伝子とpmo/amo遺伝子を解析し、pmo/amo遺伝子を保有する微生物の進化系統を推定する。(2)ラボスケールのバイオリアクターを用いて目的微生物の培養を行う。(3)ゲノム解析によって生理学的特徴を明らかにする。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
pmo/amo遺伝子（メタン/アンモニア酸化酵素遺伝子）を保有する微生物群は、多くの未知・未培養細菌が存在している。メタン酸化酵素（pmo）遺伝子を保有する微生物はメタンを二酸化炭素に分解させる能力があり、アンモニア酸化酵素（amo）遺伝子を保有する微生物は、アンモニアを硝酸・亜硝酸に分解させる能力がある。さらに遺伝子配列解析の進歩に伴い、pmo遺伝子とamo遺伝子の遺伝子配列が類似していることがわかってきており、近年メタン酸化酵素遺伝子とアンモニア酸化酵素遺伝子の中間に属する微生物が存在するとの報告もある。本研究では、微生物検出技術と培養技術を駆使して、このpmo/amo遺伝子を保有する未培養細菌の系統および生態を明らかにすることを目的とした。今年度は、様々な環境からサンプリングを実施し、DNA抽出およびpmo遺伝子とamo遺伝子に基づく遺伝子増幅を実施した。その中で、最も増幅効率の高かった地下水サンプルに焦点を絞り研究を進めた。16S rRNA遺伝子に基づく系統解析を実施したところ、Nitrospiraに属する微生物種が多く検出された。検出されたNitrospiraと既知種との遺伝子配列の相同性を確認したところ、アンモニア酸化が可能なcomammox Nitrospiraに属する微生物であった。さらに、検出したamo遺伝子は、これまで報告されているcomammox Nitrospiraが保有する遺伝子と異なるクラスターに属しており、新しい種類の微生物であると推測された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画通りに様々な環境から微生物サンプルを採取し、pmo遺伝子とamo遺伝子をターゲットに各サンプルから遺伝子を検出できた。さらに16S rRNA遺伝子による系統解析も実施できていることから、今年度はおおむね順調に進められている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
検出したamo遺伝子と16S rRNA遺伝子が微生物のゲノム上に保有されているか確認するために、遺伝子結合PCR技術やゲノム解析を実施する予定である。また同時に微生物培養も進める予定である。
|
Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
