2022 Fiscal Year Research-status Report
Construction of artificial symbiosis by newly isolated chemosynthetic sulfate-reducing bacteria
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19K05783
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
宮崎 淳一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 副主任研究員 (50435848)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 硫酸還元菌 / 深海熱水活動域 / 化学合成微生物 / 嫌気的メタン酸化 / 電気微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、深海熱水活動域から分離培養され、系統学的に嫌気的メタン酸化の一員として機能している硫酸還元菌に近い2種の化学合成水素酸化硫酸還元菌と、既に分離培養されているメタン生成アーキアを人工的に細胞間共生させることによって、嫌気的メタン酸化を誘導させることを目的として行っている。この人工的な細胞間共生により、これまで難培養でかつ細胞倍加速度が極端に遅いため代謝システムがほとんど明らかとなっていない嫌気的メタン酸化のエネルギー代謝システムおよび細胞間共生のシステムを明らかにすることができると期待している。これまでは2種の水素酸化硫酸還元菌のゲノム解析および特性解析を行っており、おおよその菌のもつ代謝システムや性状を明らかにしてきた。そして、引き続き、共生実験を進めていたが、分離培養した水素酸化硫酸還元菌(SRB)と様々なメタン生成アーキアとの共生はなかなか成功していない。そこで並行して電気培養も行う事とした。その結果、本研究のターゲットとする水素酸化硫酸還元菌の1つが水素の代わりに電気を利用して二酸化炭素の固定を行う化学合成を行えることが明らかとなった。そのため、本菌の絶対嫌気性という特徴の難さを克服し、電気による培養を確実に行える方法論を現在は構築しているところである。2, 3年目となる2020および2021年度にCOVID-19の感染拡大の影響や、共生実験がなかなか成功していないこともあって当初考えていた計画からは遅れてはいるものの、電気培養という解決策を見いだすことができたことから目的に沿った研究を進めることができている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2, 3年目となる2020および2021年度にCOVID-19の感染拡大の影響や、共生実験がなかなか成功していないこともあって当初考えていた計画からは遅れてはいるものの、電気培養という解決策を見いだすことができたことから目的に沿った研究を進めることができている。また、引き続き共生を誘導できる新たな硫酸還元菌の探索も行うことで、本研究を継続してできる体制を整えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在は採取されている硫酸還元菌の特性と電気培養系の構築を主に行っているが、引き続き行う。そして、通常の水素酸化状態と電気培養状態での遺伝子の発現パターンを明らかにするためにトランスクリプトーム解析を行い、どのような応答をし、どうすれば細胞間共生のシステムが構築されるのかを明らかにしていく。
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| Causes of Carryover |
昨年度もCOVID-19の感染拡大による感染予防のための自己隔離期間もあり、研究遂行に多少の影響が出た。また、実験系構築のために材料はいくつか購入したものの、電気を流すボルタンメトリー等は前年度以前に購入したものを使用することで対応してきた。そこで、次年度に繰り越して種々の解析を継続的に行う事とした。
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