Synthetic experiments and genomic analysis for understanding a possible scenario of the birth of life in chimney structure

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K14830
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 奥村 知世 高知大学, 海洋コア総合研究センター, 特任助教 (90750000)
• Project Period (FY): 2020-02-01 – 2023-03-31
• Keywords: チムニー / 生命の起源 / 蛇紋岩化作用 / アルカリ湧水 / ブルーサイト

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、初期生命誕生・進化の場のアナログサイトである蛇紋岩化作用に関連した海底アルカリ湧水で発達するチムニー内で生じる物理化学・生化学プロセスの実態を明らかにすることで、チムニー内における生命誕生のシナリオを提案することを目的とする。
令和２年度は、下記３点に取り組んだ。
（１）チムニー形成実験を進め、当初予定していたインジェクション法に加え、インジェクション法よりも液体の流れを制御しやすい構造を持つ流路デバイスでも実験を行うこととし、実験系の組み立ておよび実験条件の試行を行った。
（２）研究対象である深海チムニーついて、改めて調査データを見直し、産状データを取りまとめた。また、チムニーの微細組織の詳細観察を進め、チムニー内部では、ブルーサイトが、板状・鏃状・粒子状といった様々な形状をとり、微小な板状のブルーサイト結晶が、蛇紋岩化作用に関連したアルカリ性湧水のチムニーで特徴的に発達する流路状の構造を構成していることが明らかとなった。
（３）研究対象である深海チムニーで先行して行った遺伝子解析のデータを取りまとめた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

チムニー形成実験において、当初予定していたインジェクション法に加え、液体の流れを制御しやすい構造を持つ流路デバイスでも試行することとしたため、実験系の立ち上げや組み立て、条件設定に想定より時間を要している。また、令和２年度はコロナ禍という予期せぬ事態が生じ、共同研究先へ出張してサンプリングや分子生物実験等を進めることができなかったため、当初の予定より若干の遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

２方式でのチムニー形成実験は、チムニー内で生じる物理化学プロセスをより詳細に議論できる改善策であるため、引き続き進め、形成物の形状や組成、物性に関するデータを取得し、アナログサイトのチムニー試料と比較する。また、新型コロナの感染拡大状況を注視しながら、サンプリングや分子生物実験を進めることができるよう調整を行う。状況によっては、サンプル移送やリモートでのサンプリングなどを行い、計画に遅れが生じないように対応する。

Causes of Carryover

当初予定していたインジェクション法に加え、インジェクション法よりも液体の流れを制御しやすい構造を持つ流路デバイスでも実験を行うこととしたため、実験系の設計に当初より時間がかかり、予算の執行が次年度に持ち越されることとなった。
また、コロナ禍において、在宅勤務や出勤ができないなどと状況が不安定な中、当初予定していた研究補助パートタイマーの雇用が実現しなかった。次年度以後は、当初の予定よりパートタイマーの勤務時間を増やすなどをして、対応をする。