2021 Fiscal Year Annual Research Report
地下環境中のバイオマグネタイト生成機構の解明とそれらの重金属元素との相互作用研究
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19K05342
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
天野 由記 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 核燃料サイクル工学研究所 環境技術開発センター, 研究副主幹 (60421674)
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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)
岩月 輝希 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 幌延深地層研究センター, 部長 (00421678)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 微生物群集 / 地下水 / 鉄代謝 / 鉄硫黄ナノ粒子 / メタゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
花崗岩および堆積岩の地下深部から採取した地下水中の微生物について，磁性粒子を生成する微生物の集積培養を継続しておこなった。複数の培養条件下にて集積培養した溶液について微生物群集組成を解析した結果，磁性粒子が形成された培養液中では，Delta proteobacteria綱に属する菌の他，Spirochaetes門Rectinema cohabitansに近縁な種，Pseudomonas knackmussii あるいはPseudomonas stutzeriに近縁な種の増殖が継続して確認された。X線回折法による分析結果から，生成された磁性粒子はgreigiteであり，これらの菌がgreigiteの形成に寄与することが示唆された。ゲノム解析の結果から，これらの菌はマグネトソーム形成に関連する遺伝子を有していないことが確認されており，また走査型および透過型電子顕微鏡観察の結果からも，細胞内部の微粒子やそれらの直鎖上の配置は観察できなかったことから，これらの鉄ナノ微粒子は細胞外で形成されているものと推測された。また，培養の過程でgreigiteはpyriteに変化することが推察された。生物由来の鉄ナノ鉱物粒子を用いたセレンの収着試験を行った結果からは，添加した亜セレン酸溶液は速やかに還元されて亜セレン酸（+4）から赤色アモルファスの単斜晶セレン（0）が形成されることが示された。また，還元された一部のセレンは，培養過程で形成された黄鉄鉱に収着することが明らかになったが，greigiteへの収着は確認できなかった。地下環境においては，廃棄物からセレンが溶存態として溶出した場合でも，微生物により生成されたpyriteや微生物自体のセレン還元代謝反応により速やかに不溶化されると考えられる。
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[Journal Article] Patterns of gene content and co-B39occurrence constrain the evolutionary path toward animal association in CPR bacteria2021
Author(s)
Alexander L Jaffe, Alex D Thomas, Christine He, Ray Keren, Luis E Valentin-Alvarado, Patrick Munk, Keith Bouma-Gregson, Ibrahim F Farag, Yuki Amano, Rohan Sachdeva, Patrick T West, Jillian F Banfield
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Journal Title
ｍBio
Volume: 12
Pages: e0052121
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] The Fe(III)-dependent anaerobic methane-oxidizing activity in a deep underground borehole demonstrated by in-situ pressure groundwater incubation.2022
Author(s)
Nishimura, H., Kouduka, M., Fukuda, A., Ishimura, T., Amano, Y., Beppu, H., Miyakawa, L., Suzuki，Y.
Organizer
日本地球惑星科学連合2022年大会：JpGU2022
