2018 Fiscal Year Annual Research Report
Ecophysiology of yet-to-be cultured subsurface archaea using environmental omics and cultivation based approach
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18H02426
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
玉木 秀幸 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 研究グループ長 (00421842)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 未知微生物 / アーキア / 陸域地下圏 / 難培養 / 生物機能 / 炭素循環 / 培養技術 / 環境ゲノム情報解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
陸域地下圏環境には多様な未知・未培養アーキアが生息していることが判明しているが、その多くが培養困難な生物であることからその実態は分かっていない。そこで、本研究では、陸域地下圏に棲息する未知・未培養アーキア系統群の実体を明らかにし、重要な生物地球化学プロセスにおいて未知アーキア群が果たす役割を解明することを目指している。
初年度は、国内の複数の陸域地下圏環境においてサンプリングを実施し、地化学データとともに微生物基礎データの収集に取り組んだ。また得られた環境試料を用いて、地下圏に生息する未知アーキアならびにバクテリアの多様性解析を行い、多様な未知アーキアとバクテリアが存在しうる環境を見出している。また、今年度、それらのサンプルを用いて集積培養を開始した。またこれまでに集積培養に成功しているいくつかの未知アーキアを含む培養物について、メタゲノム解析を実施し、培養系内の微生物のゲノムを高精度に再構築した。現在、ゲノム情報を詳細に解析中であるが、酢酸生成代謝などを有するユニークな未知微生物の存在を明らかにしつつある。また集積培養系を活用し、地下圏未知アーキアならびに未知バクテリアの純粋分離に挑戦しており、１株の純粋分離株を得ている。今後、この微生物株の系統と生理性状を詳細に調べる予定である。
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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
本研究課題の推進により、様々な陸域地下圏環境の地下学的特徴を調べるとともに、生息するアーキア・バクテリアの多様性を解析し、未知微生物の存在を明らかにするなど順調に成果をあげている。さらに、すでに有している集積培養系を用いて、培養系内に存在する未知微生物の生理代謝特性をゲノム情報から解析している。また集積培養系から１株の純粋分離株を得ることに成功しており、その詳細な生理生態機能の解析に着手するなど、順調に成果をあげている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、未知アーキア、未知バクテリアが豊富に存在する地下圏試料を対象として様々な集積培養系の構築を試みるとともに、得られた集積培養系については、メタゲノムに加えてRNA解析を行い、集積培養系内で起きている未知微生物の生理代謝機能を紐解く予定である。さらに純粋分離に成功した１株については、詳細な生理性状と系統の解析を実施し、系統学的な新規性の高さを評価するとともに、生理生態機能の解析を進める予定である。
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[Journal Article] Improvement of terrestrial groundwater sampling method affects microbial community analysis2019
Author(s)
Akio Ueno, Satoshi Tamazawa, Shuji Tamamura, Noritaka Aramaki, A. K. M. Alam Badrul, Takuma Murakami, Shinji Yamaguchi, Junya Yamagishi, Hideyuki Tamaki, Daisuke Mayumi, Takeshi Naganuma & Katsuhiko Kaneko
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Journal Title
Geomicrobiology Journal
Volume: 36
Pages: 303-316
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Aggregatilinea lenta gen. nov., sp. nov., a slow-growing, facultatively anaerobic bacterium isolated from subseafloor sediment, and proposal of the new order Aggregatilineales ord. nov. within the class Anaerolineae of the phylum Chloroflexi2019
Author(s)
Nozomi Nakahara, Masaru K Nobu, Yoshihiro Takaki, Masayuki Miyazaki, Eiji Tasumi, Sanae Sakai, Miyuki Ogawara, Naoko Yoshida, Hideyuki Tamaki, Yuko Yamanaka, Arata Katayama, Takashi Yamaguchi, Ken Takai, Hiroyuki Imachi
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Journal Title
International journal of systematic and evolutionary microbiology
Volume: 69
Pages: 1185-1194
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Isolation of previously uncultured slow-growing bacteria by using a simple modification in the preparation of agar media2018
Author(s)
Souichiro Kato, Ayasa Yamagishi, Serina Daimon, Kosei Kawasaki, Hideyuki Tamaki, Wataru Kitagawa, Ayumi Abe, Michiko Tanaka, Teruo Sone, Kozo Asano, Yoichi Kamagata
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Journal Title
Appl. Environ. Microbiol.
Volume: 84
Pages: e00807-18
DOI
Peer Reviewed
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