2019 Fiscal Year Annual Research Report
地下圏に生きるCandidate Phyla Radiationの生存戦略に迫る
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18H02501
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
鈴木 志野 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (10557002)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 蛇紋岩化反応 / CPR / 地下生命圏 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境ゲノミクスの発展により、培養例のない系統群Candidate Phyla Radiation（CPR）がバクテリアの多様性の15％以上を占めることが明らかとなった。ゲノムから見えるCPR細菌の特徴は、アミノ酸、核酸、脂質の生合成経路の多くを欠き、リボソームRNA遺伝子内にイントロンをコードし、呼吸代謝系を持たないというもので、その生き様は全くの謎である。
我々はCPR細菌の１つであるOD1細菌が強アルカリ・超還元的な蛇紋岩湧水中で優占することを突き止めた。
実環境でのOD1細菌のメタトランスクリプトーム情報は我々の知る限り、報告はされていない。GPS1とBS5の2つの泉は、どちらも蛇紋岩化反応湧水が滲出しているが、それぞれ、塩濃度など化学的特性が異なる。よって、化各々の泉に生息する微生物の遺伝子発現挙動は異なると予想した。実際、OD1以外の多くの微生物は遺伝子発現には変化がみられたが、ここに生息する7種のOD1細菌に関しては、転写の変化がほとんど見られなかった。よって、OD1のもつ転写活性制御系に着目したところ、少なくともOD1ゲノム上には、２つのシグマ因子をコードしていることが分かった。よって、環境変化に対し、遺伝子発現応答をする可能性が示された。
また、各種環境由来のOD1細菌のゲノム情報を調べた結果、OD1細菌の中のNealsonbacteriaは蛇紋岩化反応サイトのみならず、アルカリ環境特異的に存在することが明らかとなってきた。OD1細菌の生態はいまだ謎に包まれているが、少なくともアルカリ環境に適応するOD1細菌が存在することは明らかとなった。今年度は、共同研究者の事情で、The Cedarsにおけるサンプリングが中止となったが、メタトランスクリプトームなどの解析を進めるに至った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ゲノム解析、トランスクリプトーム解析は進む一方で、共同研究者の事情により、サンプリングが行えなかったことから、現場サンプルデータ解析が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナ禍で、The Cedarsでのサンプリングが事実上不可能となった。よって、国内のサンプリングサイトでのサンプリングサイトを検討した。The Cedarsと類似した環境である白馬八方でのOD1ゲノムを抽出することができたため（2020年度）、そこでの解析を推し進めることとする。
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[Journal Article] Origin of short-chain organic acids in serpentinite mud volcanoes of the Mariana convergent margin2019
Author(s)
Philip Eickenbusch, Ken Takai, Olivier Sissman, Shino Suzuki, Catriona Menzies, Sanae Sakai, Pierre Sansjofre, Eiji Tasumi, Stefano M Bernasconi, Clemens Glombitza, Bo Barker Jorgensen, Yuki Morono, Mark Alexander Lever
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Journal Title
Frontiers in Microbiology
Volume: 10
Pages: 1792
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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