2023 Fiscal Year Annual Research Report
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19H03310
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
加藤 真悟 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 庸平 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00359168)
伊藤 隆 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 特別嘱託研究員 (80321727)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 鉄酸化菌 / 鉄還元菌 / バイオミネラル / メタゲノム / 分離培養 / ナノ鉱物 / 微生物ダークマター / 生物地球化学的循環 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「多種多様な未培養微生物が酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解を駆動し、地球表層環境における様々な元素の挙動・循環を支配している」という作業仮説の検証を通じて、それらの未培養微生物を分離培養により同定し、地球表層環境における「酸化鉄ナノ鉱物の生成・溶解プロセスの実態」と「微生物-酸化鉄ナノ鉱物-多元素の相互作用」を解明することを目的とした。2023年度は、本計画で得た中性pH付近で単独で鉄酸化および鉄還元によって増殖できる’Rhodoferax lithotrophicus’ MIZ03株について、追加の性状・系統解析を行い、新種としての記載論文を投稿した（リビジョン中）。また、本計画で採取した鉄マット試料のメタゲノムデータを、最新のツールを用いて再解析を行い、鉄のサイクルに関わる遺伝子ベースの議論を深めた。その結果、これまでに分離培養した酸化鉄ナノ鉱物を還元する分離株（５株）および鉄酸化する分離株（４株）の他に、さらに多様な鉄酸化・還元微生物が同環境中に存在することを示唆した。これらのメタゲノム解析および分離株の性状結果を統合して、同環境中の鉄サイクルのモデルを提示する論文を執筆中である。鉄含有温泉地より分離した鉄還元菌（２株）について、さらに詳細な性状・系統解析を進め、それぞれが新種以上で新規の微生物であることを示唆し、記載論文を執筆中である。鉄含有鉱物を含む磁性粒子が検出された深海底硫化物チムニーのメタゲノム解析を行い、その磁性粒子を形成すると推定される未培養Nitrospinaeのゲノム再構築に成功した。本成果は、共著論文としてFrontiers in Microbiology誌に受理された。以上、上記の仮説検証に必要な知見を着実に積み重ねている。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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