2017 Fiscal Year Annual Research Report
Organics/microbes exposure and micrometeoroide/microbes capture experiments in Tanpopo mission
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16H04823
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
山岸 明彦 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (50158086)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三田 肇 福岡工業大学, 工学部, 教授 (00282301)
田端 誠 千葉大学, 大学院理学研究院, 特任研究員 (10573280)
小林 憲正 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (20183808)
横堀 伸一 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (40291702)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 国際宇宙ステーション / 微生物解析 / 有機物解析 / 宇宙曝露実験 / 宇宙塵捕集実験 / エアロゲル / 宇宙デブリ / 生命の起源 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H28年度は１年間曝露した曝露パネルおよびエアロゲル収納捕集パネルが地上帰還し、初期解析を終了した。H29年度は、二年間宇宙曝露した第二回目の曝露パネルおよび捕集パネルが帰還した。捕集パネルの初期解析を行った。第二回目の曝露パネルの解析を行い、１年間曝露と２年間曝露の比較を行った。具体的には下記の分析を行った。
1. 捕集パネルの初期解析：エアロゲルの表面の観察撮影、衝突痕の位置、数、形状並びに入射方向、捕獲微粒子の個数・サイズ、衝突痕体積測定等の物理測定を行った。
２.曝露パネル：初期観察、撮影の後、微生物と有機物の分析担当機関に分配し下記のサブテーマの分析をおこなった。第一サブテーマ：地球微生物が宇宙空間へ飛び出す可能性を検証するため、エアロゲル衝突痕と捕集された微粒子に対して、DNA特異的蛍光色素による染色による顕微鏡観察をおこなった。第二サブテーマ：地球微生物の宇宙空間での生存時間を推定するため、曝露微生物培養後のコロニー数を計測することから生存率を推定した。さらにDNA損傷の種類を検証した。第三サブテーマ：地球外有機物の宇宙変成。1年間および2年間曝露したアラニン薄膜試料のアミノ酸分析により、宇宙での紫外線照射量の推定を行った。アミノ酸・アミノ酸前駆体試料の加水分解後のアミノ酸分析 を行ったところ，模擬星間物質から合成した複雑態アミノ酸前駆体（CAW）は高い回収率を示した。第四サブテーマ：宇宙塵中有機物を測定した。1) 宇宙塵の衝突痕を3次元分析した。2) 抽出性有機分子分析を行った。3) 宇宙塵粒子に含まれる有機物の分子・同位体分析を行った。4) 無機分析：宇宙塵の鉱物分析を行った。 第五サブテーマ：回収した世界最高性能エアロゲルの、密度や疎水性を始めとする物性の変化の有無を分析した。 第六サブテーマ：宇宙ゴミ・宇宙塵の存在量データを得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H29年度は、二年間宇宙曝露した第二回目の曝露パネルおよび捕集パネルが帰還した。捕集パネルの初期解析を予定通り完了した。第二回目の曝露パネルの解析を行い、１年間曝露と２年間曝露の比較を行った。具体的には下記の分析を行った。予定通りの進捗であり、H30年度の分析終了を目指す。
1. 捕集パネルの初期解析を予定通り完了した。
２.曝露パネル：初期観察、撮影の後、微生物と有機物の分析担当機関に分配し下記のサブテーマの分析をおこなった。第一サブテーマ：エアロゲル衝突痕と捕集された微粒子に対して、DNA特異的蛍光色素による染色による顕微鏡観察を2つの粒子に関しておこなった。予定通りの進捗である。第二サブテーマ：曝露微生物培養後のコロニー数を計測することから生存率を推定し、生存直線を得ることに成功した。さらにDNA損傷の種類を検証した、予定を上回る進捗である。第三サブテーマ：地球外有機物の宇宙変成を調べるため、曝露有機物試料の以下の分析を行った。1年目の試料の分析を終了した予定通りの進捗である。 第四サブテーマ：宇宙塵中有機物を測定した。2粒子に関する測定を終了した。予定通りの進捗である。 第五サブテーマ：回収した世界最高性能エアロゲルの、密度や疎水性を始めとする物性の変化の有無を分析した。予定通りの進捗である。 第六サブテーマ： 第六サブテーマ：宇宙ゴミ・宇宙塵の存在量データを得た。予定通りの進捗である。
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| Strategy for Future Research Activity |
H30年度は３年間曝露した試料が帰還予定である。そこで、第二回目の曝露パネルの解析を行い、１年間曝露と２年間曝露の比較を行う。また、捕集パネルに関しても、初期解析を行ったあと、各担当者に分配して、下記の分析を行う。第一サブテーマ：エアロゲル衝突痕と捕集された微粒子に対して、DNA特異的蛍光色素による染色を行い蛍光顕微鏡観察を行う。第二サブテーマ：地球微生物の宇宙空間での生存時間を推定する。曝露微生物培養後のコロニー数を計測することから生存率を推定する。rpoB遺伝子の塩基配列の決定を行い、曝露による突然変異率の推定を行う。第三サブテーマ：地球外有機物の宇宙変成。曝露有機物試料は1－3年宇宙曝露したアミノ酸・アミノ酸前駆体の加水分解前後の分析に加え，D/L比分析を行う。また，複雑態アミノ酸前駆体(CAW)の宇宙曝露による構造変化をXANESなどにより解析する。第四サブテーマ：宇宙塵中有機物を測定する。1) 衝突トラック分析：宇宙塵の衝突痕（トラック）を3次元分析し、その形状・体積・組成を明らかにする。2) 抽出性有機分子分析を行う。3) 宇宙塵粒子に含まれる有機物の分子・同位体分析を行う。4) 無機分析：宇宙塵の鉱物分析を行う。 第五サブテーマ：世界最高性能エアロゲル。回収したエアロゲルの、密度や疎水性を始めとする物性の変化の有無を分析する。衝突較正実験を地上実験室にて行う。 第六サブテーマ：宇宙ゴミの存在量データを得る。
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[Journal Article] Earth as a Tool for Astrobiology?A European Perspective2017
Author(s)
Martins Zita、Carrasco, N., Fresneau, A., Kawaguchi, Y., Kebukawa, Y., Nguyen, D., Poch, O., Saiagh, K., Stalport, F., Yamagishi, A., Yano, H., and Klamm, B. A.,
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Journal Title
Space Science Reviews
Volume: 209
Pages: 43～81
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] たんぽぽ計画での有機物曝露実験報告（第2報）2018
Author(s)
小林憲正,三田肇,癸生川陽子,中川和道,青木涼平,原田拓,三澤柊介,佐藤智仁,内藤敬介,横尾卓哉,峰松沙綾,石山公啓,今井栄一,矢野創,橋本博文,横堀伸一,山岸明彦
Organizer
生命の起原および進化学会第43回学術講演会
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[Presentation] Preliminary Report of Tanpopo: Astrobiology Exposure and Micromemeteoroid Capture Experiments at ISS2017
Author(s)
Yamagishi, A., Hashimoto, H., Yano, H., Yokobori, S., Kobayashi, K., Mita, H., Yabuta, H., Higaside, M., Tabata, M., Kawai, H., Imai, E.
Organizer
joint Conference: 31st ISTS, 26th ISSFD & 8th NSAT
Int'l Joint Research
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[Presentation] 500um cell-aggregation of Deinococcus spp. was enough thickness to survive after 384 days exposure at ISS orbit in Tanpopo mission2017
Author(s)
Kawaguchi, Y., Kinoshita, I., Yatabe, J., Murano, Y., Fujiwara, D., Harada, M., Nakagawa, K., Narumi, I., Kodaira, S., Uchihori, Y., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi, A.
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] Analysis of DNA damage in the radiation resistant microbe Deinococcus radiodurans R1 exposed to space in Tanpopo mission2017
Author(s)
Yatabe, J., Kawaguchi, Y., Kinoshita, I., Fujiwara, D., Aoki, M., Taniguchi, K., Narumi, I., Iwai, S., Yamamoto, J., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi, A.
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] Mutation analysis of the rpoB gene in the radiation-resistant bacterium Deinococcus radiodurans R1 exposed to space2017
Author(s)
Fujiwara, D., Kawaguchi, Y., Togashi, Y., Iori, K., Yatabe, J., Narumi, I., Nakagawa, K., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi. A.
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] Survivability and DNA damage of Deinococcus spp. in cell-aggregates exposed to space in Tanpopo mission2017
Author(s)
Kinoshita, I., Kawaguchi, Y., Yatabe, J., Murano, Y., Fujiwara, D., Harada, M., Nakagawa, K., Narumi, I., Kodaira, S., Uchihiro, Y., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi, A.
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] 500 μm cell-aggregate of Deinoccoccus spp. was sufficient to survive after one-year exposure on ISS orbit in Tanpopo mission2017
Author(s)
Kawaguchi, Y., Kinoshita, I. Yatabe, J. Murano, Y. Fujiwara, D. Hayashi, R. Harada, M. Nakagawa, K. Narumi, I., Kodaira, S., Uchihori, Y., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi, A.
Organizer
EANA2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] Delivery of Extraterrestrial Amino Acids by Cosmic Dusts: Current State of Organic Exposure Experiment in the TANPOPO Mission2017
Author(s)
K. Kobayashi, H. Mita, Y. Kebukawa, K. Nakagawa, K. Ishiyama, R. Aoki, T. Harada, S. Misawa1, E. Uchimura, T. Sato, K. Naito, S. Minematsu, E. Imai, H. Yano, H. Hashimoto, S. Yokobori, A. Yamagishi
Organizer
Astrobiology Science Conference 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] Space Exposure of Amino Acids and Amino Acid Predursors in the Tanpopo Mission: The First Analysis Report2017
Author(s)
K. Kobayashi, H. Mita, Y. Kebukawa, K. Nakagawa, K. Ishiyama, R. Aoki, T. Harada, S. Misawa, E. Uchimura, T. Sato, K. Naito, S. Minematsu, E. Imai, H. Yano, H. Hashimoto, S. Yokobori, A. Yamagishi
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] First Year Report of the Tanpopo: Capture and Expsure Experient of Micrometeorite and Microbes on Exposure Facility of International Space Station2017
Author(s)
A. Yamagishi, H. Hashimoto, H. Yano, S. Yokobori, K. Kobayashi, H. Mita, H. Yabuta, M. Higashide, M. Tabata, H. Kawai, E. Imai
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] Stability of Amino Acid-Related Compounds in Space; Preliminary Results of the Tanpopo Organic Exposure Experiment2017
Author(s)
K. Kobayashi, H. Mita, Y. Kebukawa, K. Nakagawa, K. Ishiyama, R. Aoki, T. Harada, S. Misawa, E. Uchimura, T. Sato, K. Naito, S. Minematsu, E. Imai, H. Yano, H. Hashimoto, S. Yokobori, A. Yamagishi
Organizer
18th International Conference on Origin of life (ISSOL 2017)
Int'l Joint Research
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