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2021 Fiscal Year Annual Research Report

地下圏に生きるCandidate Phyla Radiationの生存戦略に迫る

Research Project

Project/Area Number 18H02501
Research InstitutionJapan Aerospace EXploration Agency

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)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywordsメタゲノム / 蛇紋岩化反応 / CPR
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、その生き様は謎に包まれている。本研究では、CPRに関し、その生存戦略・進化について明らかにしていく研究である。今年度、これまでコロナ禍において遅れが生じていた白馬八方蛇紋岩湧水でのサンプリングを行い、地下CPRのゲノム情報の拡充、遺伝子発現解析、微生物培養、顕微鏡観察などを行った。ゲノム解析、遺伝子発現解析に関しては、順調に進んでおり、現在詳細な解析をおこなっている。一方で、CPRの培養に関しては、安定した培養株を得ることはできなかった。
また、前年度に回収した約450程度の完成度の高いCPRゲノム情報をCPR以外のゲノムと比較し、リボソームに関して、詳細な進化学的解析を行った。その結果、リボソーム生合成系が著しくかけていること、リボソーム、リボソーム蛋白、リボソーム生合成系に関して、それぞれ共進化が進んでいることなど、翻訳機能に関する進化の理解が進んだ。これは、CPRという進化的に特異な微生物の存在があったからこそ見えてきた普遍的な翻訳機能の特性であると言える。このように、現存の知見から見る特殊とも思える生命機能システムを明らかにすることは、生命機能の多様性を明らかにするのみならず、最終的には生命機能の普遍的な理解へとつながることが期待される。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2022

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Unique H2-utilizing lithotrophy in serpentinite-hosted systems2022

    • Author(s)
      Nobu Masaru Konishi、Nakai Ryosuke、Tamazawa Satoshi、Mori Hiroshi、Toyoda Atsushi、Ijiri Akira、Suzuki Shino、Kurokawa Ken、Kamagata Yoichi、Tamaki Hideyuki
    • Journal Title

      The ISME Journal

      Volume: 17 Pages: 95~104

    • DOI

      10.1038/s41396-022-01197-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] COSPAR Sample Safety Assessment Framework (SSAF)2022

    • Author(s)
      Kminek Gerhard、Shino Suzuki、他24名
    • Journal Title

      Astrobiology

      Volume: 22 Pages: S~186-S-216

    • DOI

      10.1089/ast.2022.0017

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 極限微生物の遺伝子機能を知る:初期生命進化の理解に向けて2022

    • Author(s)
      鈴木志野
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Invited
  • [Presentation] Candidate Phyla Radiationの生理・生態・進化の理解がもたらすものとは?2022

    • Author(s)
      鈴木志野
    • Organizer
      微生物生態学会 自由集会
    • Invited
  • [Presentation] ゲノム情報から紐解く蛇紋岩生命圏2022

    • Author(s)
      鈴木志野
    • Organizer
      日本ゲノム微生物学会
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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