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To elucidate the microbial interactions of polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) degrading communities by using microfluidics system

Research Project

Project/Area Number 21K14768
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 38020:Applied microbiology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

YANG CHONGYANG  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (50882411)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords複合微生物 / ナフタレン分解 / マイクロフルイディクス / PAH-degrading / micro-space culture / Bioremediation / 多環芳香族炭化水素分解細菌 / 相互作用 / 機能解析
Outline of Research at the Start

微生物の働きを利用した環境浄化技術であるバイオレメディエーションは、低コストかつ低環境負荷であることから実際の汚染現場で利用されている。土壌汚染現場のバイオレメディエーションにおいて、高分解活性を示す複合微生物系の活性を維持しつつ簡単な培養管理を実現するためには微生物間の相互作用を正確に把握する必要がある。マイクロフルイディクスとはミクロンレベルの微量液体を扱う技術である。本研究ではマイクロフルイディクス技術を応用することで、新規微生物分離培養法を確立し、複合微生物系に存在する相互作用を網羅的に検出し解析することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Microbial interactions contribute to constructing robust microbial consortia, achieving highly efficient and controllable bioremediation. Therefore, it is of great significance to investigate the interactions in consortia. However, there are many difficult-to-culture microorganisms and complex microbial interactions in environment, resulting in hardness to obtain diverse natural consortia by traditional enrichment culture. In this study, we constructed two micro-spatial culture systems: microwell arrey devices and microdroplets for culturing and screening microorganisms from environmental samples. Diverse naphthalene degrading communities were obtained by culturing with naphthalene as a sole carbon source. We also evaluated the naphthalene degradation capacity of different consortia and analyzed the composition of microorganisms in the consortia.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の意義は、マイクロフルイディクス技術を利用して多様な複合微生物系を獲得し、複雑な微生物系内の微生物間相互作用を包括的に検出した点にある。この研究は従来の分離培養法の制約を克服し、自然環境から収集した様々な組み合わせの微生物を培養することができことから、特定の機能を持つ微生物を効率的に探索するための手段として有効であり、新たな生物資源の創造に寄与し、環境保全や農作物生産拡大など幅広い領域での技術革新に貢献することが期待された。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Low-cost gel-filled microwell array device for screening marine microbial consortium2022

    • Author(s)
      Clelia Duran, Shiyi Zhang, Chongyang Yang, Maria Lorena Falco, Cristiana Cravo-Laureau, Chiho Suzuki-Minakuchi, Hideaki Nojiri, Robert Duran, Fumihiro Sassa
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 13 Pages: 01-09

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.1031439

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] The efficient development of various naphthalene-degrading consortia via droplet-based microfluidics2023

    • Author(s)
      CHONGYANG YANG, Yuxin LIU, Satoko MATSUKURA, Chiho SUZUKI-MINAKUCHI, Kazunori OKADA, Naohiro NODA, Hideaki NOJIRI
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲル充填マイクロウェルアレイデバイスによるナフタレン分解菌群の取得と解析2023

    • Author(s)
      ○劉 禹忻1、楊 重陽、張 詩芸、水口 千穂、岡田 憲典、佐々 文洋、野尻 秀昭
    • Organizer
      日本農芸化学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Isolation of naphthalene-degrading bacterial consortia by the gel-filled microwell array device2022

    • Author(s)
      Yuxin LIU, Chongyang YANG, Chiho SUZUKI-MINAKUCHI, Kazunori OKADA, Fumihiro SASSA, Hideaki NOJIRI
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] LC-MS/MS を用いたモエジマシダ根分泌物のメタボローム解析2022

    • Author(s)
      韓凝、楊重陽、井上千弘、簡梅芳
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 微生物培養用ゲル充填マイクロウェルアレイを用いたナフタレン分解菌の培養と取得2022

    • Author(s)
      岸上 佳保里、楊 重陽、水口 千穂、岡田 憲典、佐々 文洋、野尻 秀昭
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Microdroplet-based system for cultivation and acquisition of naphthalene-degrading bacteria2022

    • Author(s)
      CHONGYANG YANG, Kahori KISHIGAMI1, Yuri OTA, Tetsushi SUYAMA, Masamune MORITA2, Satoko MATSUKURA2, Chiho SUZUKI-MINAKUCHI, Kazunori OKADA, Naohiro NODA, Hideaki NOJIRI
    • Organizer
      日本農芸化学会2022年度大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Water-in-oilドロップレット培養の多環芳香族炭化水素分解菌群取得への応用2021

    • Author(s)
      岸上 佳保里、楊 重陽、大田 悠里、森田 雅宗、松倉 智子、陶山 哲志、水口 千穂、岡田 憲典、野田 尚宏、野尻 秀昭
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会2021年度大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] オイル相からの基質供給によるwater-in-oilドロップレットを用いたナフタレン分解菌群の取得2021

    • Author(s)
      岸上 佳保里、楊 重陽、大田 悠里、森田 雅宗、松倉 智子、陶山 哲志、水口 千穂、岡田 憲典、野田 尚宏、野尻 秀昭
    • Organizer
      第19回微生物研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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