生育環境に依存して変動する生物代謝に伴う同位体効果の支配要因を遺伝子解析で調べる

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H01869
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 川口 慎介 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 研究員 (50553088)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 酒井 早苗 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 技術スタッフ (70512911)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 安定同位体効果 / トランスクリプトーム解析 / メタン

Outline of Annual Research Achievements

メタン菌の分離株Methanothermobactor thermautotrophicusΔHを培養した。H2分圧については， 低圧・常圧の二段階に設定した。また培養温度について至適温度である55度を含め，35・45・65度の四段階に設定した。各条件下での前培養において自家発光の蛍光顕微鏡観察により細胞数を計数することで増殖速度を把握した。平成29年9月時点において、微生物成長曲線に予期したものと異なる傾向が見られた。このため、事前に予定していた条件に加え、培養温度・震蕩の有無・培地容量とヘッドスペース量の相対関係などの要因を加え、より多段階の条件を設定し培養することで、菌数増加速度の支配要因を解析することとした。平成29年度繰越事業として平成30年4月以降も同内容の実験を続け、菌数増加速度と培養条件に見られる関係性を調べた。把握した増殖速度を踏まえ，対数増殖初期・増殖終期・定常期の三期においてRNA発現量を確認するための試料を採取した。あわせてメタン生成速度をヘッドスペース中のメタン濃度分析により把握した。メタン濃度の分析にはガスクロマトグラフィーおよび水素炎イオン化検出器（FID）を用いた。各採取試料について菌数とメタン濃度の両者の関係から、1細胞あたりのメタン生成速度を見積もった。また採取したヘッドスペース試料について、高純度ヘリウムを密封したガラスバイアル瓶に導入することで同位体組成分析に適当な濃度に調整した。濃度調整した気体資料を用い、同位体組成分析に取り組み始めた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成30年2月から各成長段階における菌数とRNA発現量の確認を進めている予定であった。しかし微生物成長曲線に当初計画で予期したのとは異なる傾向を示した。このため、予期せぬ傾向の原因を確認する必要が生じた。当初計画していた遺伝子解析に対して十分なRNA量が確保出来る培養条件を確立するための基礎実験の開始が当初予定より遅れている。

Strategy for Future Research Activity

各成長段階における菌数とRNA発現量の関係を引き続き確認し、十分なRNA量が確保出来る条件を確定させた上で、遺伝子解析に供するための培養実験を実施する。