2022 Fiscal Year Annual Research Report
methanogenesis from root organic matters in deep subsurface
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18H05295
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
鎌形 洋一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 招聘研究員 (70356814)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉木 秀幸 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (00421842)
眞弓 大介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (30549861)
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| Project Period (FY) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| Keywords | 地下圏 / 未知微生物 / 根源有機物 / メタン生成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本提案では、深部陸域地下圏に広がる微生物生存圏とそれを支える有機物群を俯瞰的かつ精細に捉えることによって生物起源メタンの成因解明を目指している。
本年度は、深部地下圏における代表的な根源有機物である原油成分を高効率に分解する微生物コミュニティーについて、昨年度までに獲得した集積培養系を対象にオミクス情報解析と培養実験を精力的に実施し精密な同位体分析技術を駆使することにより、本集積培養系内に優占する未分離のアーキアが単独で長鎖の原油を分解しメタンを生成すること、またこれまでに知られていない全く新しい代謝経路で原油分解メタン生成を行っている可能性を明らかにした。また国内のガス田地下圏から、あらたに門レベルで新規な地下バクテリアの発見・分離培養に成功した。本微生物は、通常の培養条件では単独で生育することができず、共生する他の地下微生物の存在が、生育に必要であることが判明した。さらに解析を進めたところ、本微生物は、生存に直結する重要な細胞構成成分である細胞壁の合成を他の地下バクテリアに委ねることにより、細胞の構築に必要なエネルギーコストを削減するという、地下圏を含む過酷な環境を生き抜くための巧妙かつユニークな生存戦略を持つことを明らかにした。さらに、これまで地下圏の生物起源メタンの同位体比は培養実験で再現されたことがなかったが、地下環境を忠実に模擬する条件でメタン生成アーキアの培養実験を行い、地下圏の生物起源メタンの同位体比を再現することに成功するなど大きな成果を挙げた。以上の成果は、今後m深部地下圏におけるメタン生成プロセスの全貌解明の理解に迫る重要な知見である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Proposed minimal standards for description of methanogenic archaea2023
Author(s)
Prakash Om、Dodsworth Jeremy A.、Dong Xiuzhu、Ferry James G.、L’Haridon Stephane、Imachi Hiroyuki、Kamagata Yoichi、Rhee Sung-Keun、Sagar Isita、Shcherbakova Viktoria、Wagner Dirk、Whitman William B.
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Journal Title
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
Volume: 73
Pages: 1-1
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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