水処理バイオリアクターに存在する未知メタン/アンモニア酸化微生物のエコゲノミクス

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21KK0259
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 松浦 哲久 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (90771585)
• Project Period (FY): 2022 – 2024
• Keywords: バイオリアクター / メタン酸化細菌 / アンモニア酸化細菌

Outline of Annual Research Achievements

pmo/amo遺伝子（メタン/アンモニア酸化酵素遺伝子）を保有する微生物群は、多くの未知・未培養細菌が存在している。メタン酸化酵素（pmo）遺伝子を保有する微生物はメタンを二酸化炭素に分解させる能力があり、アンモニア酸化酵素（amo）遺伝子を保有する微生物は、アンモニアを亜硝酸に分解させる能力がある。さらに遺伝子配列解析の進歩に伴い、pmo遺伝子とamo遺伝子の遺伝子配列が類似していることがわかってきており、近年メタン酸化酵素遺伝子とアンモニア酸化酵素遺伝子の中間に属する微生物が存在するとの報告もある。これまでの研究で、これらの遺伝子を保有する微生物を水処理バイオリアクターから検出した。本研究では基課題を発展すべく、メタンおよびアンモニア酸化微生物のゲノム解析を実施し生態学的特徴を明らかにすることを目的とする。水処理バイオリアクターから汚泥を採取し、16S rRNA遺伝子配列解析を実施した。さらにいくつかのサンプルにおいて、メタゲノム用の配列解読を実施した。また、微生物の生態解明のために、水処理バイオリアクターから採取した種汚泥を用いて、ラボスケールの集積培養を実施した。集積培養リアクターを何度かリスタートしながらも結果的に目的の微生物を徐々に培養することができた。なお、研究状況等を渡航先の研究者にメールやオンライン会議にて共有すると共に、ゲノム解析に使用する微生物サンプルの選定やシークエンス解析についてアドバイスを貰いながら実験を進めた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

解析対象のサンプルの選定、配列解読ができているため、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

今年度渡航する予定であり、それまでに終わらせる予定の実験を行う。渡航後は、サンプルの微生物ゲノム解析を実施する。