廃水処理汚泥中に存在する未培養な超微小微生物の生態学的特性の解明
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21J11654
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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 |
景政 柊蘭 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | CPR / Patescibacteria / 廃水処理 / サイズ分画 / メタゲノム解析 |
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| Outline of Research at the Start |
生物学的廃水処理メカニズムは、未培養系統群に属している微生物の存在などによりブラックボックスとなっている。特に、全容が把握されていない細菌がまとめられた系統群であるcandidate phyla radiation (CPR) に属する細菌が、廃水処理汚泥より常に検出されている。廃水処理汚泥中に存在しているほとんどのCPR細菌のポピュレーションは非常に小さいため、生態学的特性の把握のための解析が困難となっている。廃水処理汚泥をサイズ分画することでCPR細菌を濃集し、微生物群衆解析やメタゲノム解析などに適用することで、CPR細菌の生態学的特性を明らかにし、廃水処理において果たす役割を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、廃水処理汚泥中に存在している未培養系統群の生理生態学的特性を明らかにし、廃水処理における役割を解明することである。廃水処理汚泥中には未培養系統群に属する細菌で構成されているCPRに属する細菌が普遍的に存在しており、廃水処理に寄与していることが示唆されている。そのため、CPR細菌の生理生態学的特性を解明し廃水処理における役割を明らかにする必要がある。今年度は、昨年度に確立した活性汚泥中のCPR細菌の集積手法を処理条件が異なる様々な廃水処理場の活性汚泥と消化汚泥に適用し、アンプリコン解析とメタゲノム解析に供した。CPR細菌の集積手法により、解析を行った廃水汚泥中のCPR細菌を集積することに成功し、活性汚泥と消化汚泥から多様なCPR細菌が検出された。検出された多様なCPR細菌の中には、サンプル間で共通して検出されるCPR細菌が存在している反面、特定の処理条件でのみ検出されるCPR細菌も存在していた。特定の処理条件でのみ検出されるCPR細菌の中には、活性汚泥にてコア微生物である可能性があるものが含まれており、CPR細菌は廃水処理において重要な系統群の一つである可能性が示された。さらに、多様なCPR細菌のゲノムbinsを回収することにも成功した。活性汚泥中に存在するCPR細菌の中には、他者との相互作用に関わる遺伝子を持っており、共起する細菌も存在していたことから、寄生性もしくは共生性の生活様式である可能性が示された。
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| Research Progress Status |
令和4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4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
(9 results)
