Possible linkage between metabolic isotope effects and transcriptome

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H01869
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: KAWAGUCCI Shinsuke 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), 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, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), 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 Final Research Achievements

This project aims to understand crucial environmental/physiological factor of stable isotope systematics among methane and relevant molecules to develop stable isotope ratios as accurate and precise tracer for geochemical cycle and activity of microbial ecosystem. For this purpose, this project cultivated a methanogenic isolate, Methanothermobactor thermautotrophicus ΔH, under various condition followed by analyses of stable isotope systematics and transcriptome. Appropriate setting for cultivation was at first determined, and then analyses of multiple isotope ratios such as hydrogen isotope ratios of methane, hydrogen, and water as well as carbon isotope ratios of methane and carbon dioxide were carried out. Treatments for transcriptome analysis of anaerobic methanogen under oxic laboratory environment were also examined to develop appropriate manner.

Free Research Field

深海科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

安定同位体組成による生態系活性計測は，環境学ならびに地球化学分野においてすでに広く利用されている手法である。しかし，その指標の妥当性についての検証，とりわけ安定同位体組成の支配要因については，いまだブラックボックスとして残されている。本研究は，分子生物学/微生物生理学分野で培われた「培養に基づく遺伝子発現の調査」を活用することで，ブラックボックスの中身を覗こうとする試みであった。トランスクリプトーム解析および安定同位体分析分析という両分野の先端技術を融合することで，これまで知ることが困難であった細胞内現象と安定同位体組成環境動態の相互作用に迫った。