• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2018 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of the Interplanetary Transfer of Microbes in the Tanpopo Mission at the Exposed Facility of the International Space Station

Research Project

Project/Area Number 16K17840
Research InstitutionChiba Institute of Technology

Principal Investigator

河口 優子  千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 研究員 (00733990)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsパンスペルミア仮説 / 国際宇宙ステーション / 微生物 / 生存 / DNA損傷
Outline of Annual Research Achievements

宇宙実験「たんぽぽ」計画では国際宇宙ステーション上で微生物の捕集、曝露実験を遂行した。微生物の宇宙生存を調べるために、乾燥した放射線耐性菌Deinococcus属細菌を宇宙環境に曝し、地上にて生存率解析を行なった。500μm厚の微生物の凝集体は宇宙で1年間生存できることがわかった (Yamagishi, A., Kawaguchi, Y., et al., 2018)。2、3年間にわたり宇宙曝露した微生物は生存可能であった。1年間曝露で生存率は大きく低下するが、2、3年間曝露による生存率は1年間曝露の生存率とほぼ同等であった。地上コントロールサンプルと比較して1年間曝露で生存が下がった要因は、宇宙環境要因ではなく、サンプル調整過程や、保存時に生じた酸化損傷であることが推定された。また、宇宙環境では酸化損傷の要因となる酸素がなく、真空により生体内の水分が抜けることで、DNA損傷の蓄積が抑えられると考えられた。宇宙暴露したDNA修復系遺伝子変異株の生存率の結果から、紫外線により誘発される塩基損傷が最も深刻な生存率の低下要因であることがわかった。
実験値を元に推定した生存曲線から、1mmのDeinococcus属細菌の凝集体は宇宙空間で約40年間生存可能であることが推定された。これはパンスペルミア仮説を強く支持する結果である。
rpoB遺伝子の突然変異を指標とし、突然変異率と変異スペクトルを解析した。宇宙で生じる突然変異頻度は地上コントロールに比べ約1桁上昇することがわかった。しかし、2、3年間の宇宙曝露で突然変頻度が1年間曝露と比較して有意に上昇しなかった。宇宙曝露サンプルと地上サンプルのスペクトルは酸化損傷による変異が示唆された。これは、宇宙環境要因で特異的に突然変異が引き起こされるのではなく、地上でも生じる酸化損傷が最も大きな変異原であることを示す。

  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Biophysical Chemistry/University of Vienna(オーストリア)

    • Country Name
      AUSTRIA
    • Counterpart Institution
      Biophysical Chemistry/University of Vienna
  • [Journal Article] Proteomic and Metabolomic profiling of Deinococcus radiodurans recovering after exposure to simulated Low Earth Orbit vacuum conditions2019

    • Author(s)
      Emanuel Ott, Yuko Kawaguchi, Natalie Ozgen, Akihiko Yamagishi, Elke Rabbow, Petra Rettberg, Wolfram Weckwerth, Tetyana Milojevic
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 10 Pages: 1-17

    • DOI

      doi: 10.3389/fmicb.2019.00909

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] STXM-XANES analyses of Murchison meteorite samples captured by aerogel after hypervelocity impacts: A potential implication of organic matter degradation for micrometeoroid collection experiments2019

    • Author(s)
      Kebukawa Yoko、Okudaira Kyoko、Yabuta Hikaru、Hasegawa Sunao、Tabata Makoto、Furukawa Yoshihiro、Ito Motoo、Nakato Aiko、Kilcoyne A. L. David、Kobayashi Kensei、Yokobori Shin-ichi、Imai Eiichi、Kawaguchi Yuko、Yano Hajime、Yamagishi Akihiko
    • Journal Title

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      Volume: 53 Pages: 53~67

    • DOI

      https://doi.org/10.2343/geochemj.2.0549

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Environmental Data and Survival Data of Deinococcus aetherius from the Exposure Facility of the Japan Experimental Module of the International Space Station Obtained by the Tanpopo Mission2018

    • Author(s)
      Yamagishi Akihiko、Kawaguchi Yuko、Hashimoto Hirofumi、Yano Hajime、Imai Eiichi、Kodaira Satoshi、Uchihori Yukio、Nakagawa Kazumichi
    • Journal Title

      Astrobiology

      Volume: 18 Pages: 1369~1374

    • DOI

      https://doi.org/10.1089/ast.2017.1751

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Draft genome sequence of the radioresistant bacterium deinococcus aerius TR0125, Isolated from the high atmosphere above Japan2018

    • Author(s)
      Satoh Katsuya、Arai Hiroki、Sanzen Toshihiko、Kawaguchi Yuko、Hayashi Hidenori、Yokobori Shin-ichi、Yamagishi Akihiko、Oono Yutaka、Narumi Issay
    • Journal Title

      Genome Announcements

      Volume: 6 Pages: 1

    • DOI

      10.1128/genomeA.00080-18

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 国際宇宙ステーション曝露部を利用した惑星間での微生物の移動検証(たんぽぽ計画)2018

    • Author(s)
      河口 優子
    • Journal Title

      日本航空宇宙学会誌

      Volume: 66 Pages: 263~266

    • DOI

      https://doi.org/10.14822/kjsass.66.9_263

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 有機物・微生物の宇宙曝露と宇宙塵・微生物の捕集(たんぽぽ)計画2018

    • Author(s)
      山岸 明彦、河口 優子、横堀 伸一、橋本 博文、矢野 創、今井 栄一、田端 誠、小林 憲正、三田 肇
    • Journal Title

      日本航空宇宙学会誌

      Volume: 66 Pages: 173~179

    • DOI

      https://doi.org/10.14822/kjsass.66.6_173

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 生物材料インデックス : 研究室の片隅で生き物への愛を語る 世界で最も放射線に強い細菌Deinococcus radiodurans2018

    • Author(s)
      山岸明彦、河口優子
    • Journal Title

      生物工学会誌

      Volume: 95 Pages: 295-297

  • [Journal Article] 国際宇宙ステーション船外部を利用した微生物惑星間移動の検証:宇宙実験「たんぽぽ」2018

    • Author(s)
      河口優子
    • Journal Title

      月間「細胞」

      Volume: 50 Pages: 40-42

  • [Journal Article] 微生物の長期宇宙生存の科学的検証:宇宙実験「たんぽぽ」2018

    • Author(s)
      河口優子
    • Journal Title

      生物工学学会誌

      Volume: 95 Pages: 295-297

  • [Presentation] Survival and DNA damage of Deinococcus spp. exposed to out-side of ISS in the Tanpopo mission2019

    • Author(s)
      Kawaguchi Yuko
    • Organizer
      Cosmic Labo
  • [Presentation] Survival and DNA damage of cell-aggregate of Deinococcus spp. exposed to space for two-years in Tanpopo mission2018

    • Author(s)
      Kawaguchi, Y., Shibuya, M., Kinoshita, I., Hayashi, R., Yatabe, J., Narumi, I., Fujiwara, D., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi, A.,
    • Organizer
      42nd COSPAR Scientific Assembly
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Survival and DNA damage of cell-aggregate of Deinococcus spp. exposed to space for two-years in Tanpopo mission2018

    • Author(s)
      Kawaguchi, Y., Shibuya, M., Kinoshita, I., Hayashi, R., Yatabe, J., Narumi, I., Fujiwara, D., Hashimoto, H., Yokobori, S., Yamagishi, A.,
    • Organizer
      European Astrobiology Network Association (EANA) 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 宇宙実験たんぽぽ計画における微生物捕集と曝露実験の科学成果2018

    • Author(s)
      河口優子, 澁谷美緒,木下伊織, 藤原大佑, 矢田部純, 林梨沙子,横堀伸一, 橋本博文, 鳴海一成, 山岸明彦
    • Organizer
      宇宙生物科学会第33回大会
  • [Presentation] 乾燥耐性に寄与する新規カロテノイドの代謝機構の解明2018

    • Author(s)
      河口優子
    • Organizer
      第6回 宇宙における生命ワークショップ
  • [Book] Panspermia Hypothesis: History of a Hypothesis and a Review of the Past, Present, and Future Planned Missions to Test This Hypothesis2019

    • Author(s)
      Yuko Kawaguchi
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      Springer, Singapore

URL: 

Published: 2019-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi