2023 Fiscal Year Annual Research Report
Novel function of the post-Koch ecosystem found only on microbial consortia
| Project Area | Post-Koch Ecology: The next-era microbial ecology that elucidates the super-terrestrial organism system |
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| Project/Area Number |
19H05686
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
野尻 秀昭 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (90272468)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新谷 政己 静岡大学, 工学部, 准教授 (20572647)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 微生物間相互作用 / 複合系 / 環境汚染物質 / 分解菌 / プラスミド / 接合伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
既に開発済のポストコッホマシンを利用して、多環芳香族炭化水素分解を行う鍵となる分解菌とその活性や菌数に影響を与える菌群の間の相互作用を多数検出することに成功した。特に、付着コンソーシアム解析システムを用いて、モデル圃場土壌では、ピレン汚染に対してAcinetobacter、Arthrobacter、Sinomonas、Collimonasなど8属を超える比較的分解力が弱い分解菌が協力して関与することを明らかにした。強い分解力を持つMycolicibacterium属分解菌が存在する場合（土壌に添加した場合に相当）には、同属の細菌が協調して分解力を強化する場合もあるものの、Dermacoccus属細菌やPaenibacillus属細菌が分解菌と強く相互作用する場合が多いことが示された。特に、Dermococcus属細菌は分解菌の生育を抑制し、バイオフィルム形成も大きく変化させることで分解に対して負に作用することを明らかにした。また、領域内でモデル圃場から単離された重要と考えられる細菌に相互作用する細菌を、ポストコッホマシンを利用して多数取得することに成功した。
種々の環境試料から収集したプラスミドがどの細菌に伝達するのかを網羅的に明らかにするために、プラスミドと細菌染色体の塩基組成の類似性を利用するのが有用と判明した。そこで、全塩基配列解読済みの培養可能な124株の受容菌に対し、14種類の異なるプラスミドの伝達の可否を1736通りについて調べた。得られた結果と、塩基組成の特徴を機械学習させたところ、宿主域未知のプラスミドについて79%の確度で予想できた。また、圃場由来のメタゲノム情報を利用した圃場内のプラスミド動態の理解のために、高精度のプラスミドデータベース整備が不可欠であることが判明したため、Pseudomonas属細菌由来のプラスミドについて情報を整備した。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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