2011 Fiscal Year Annual Research Report
海底下を支配する性状未知アーキアの特異的代謝の解明とその生物地球化学的意義
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22684030
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
高野 淑識 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 主任研究員 (80399815)
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| Keywords | 海底下の地下生物圏 / 性状未知なdeep-sea benthic archaea / 特異な代謝 / 生物地球化学プロセス / Stable Isotope Probing法(SIP法) / Salvage pathway |
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| Research Abstract |
海底下の原核生物に焦点をあて、その微生物生態を分子レベルで追跡する研究を進めた。生物地球化学サイクルを炭素形態で見ると、海洋の基礎生産を担う光合成生物は、最も酸化的な炭素形態のCO_2を有機態炭素のCn(H_2O)mに変換される。そして、海底に堆積した有機態炭素は、海底下に優勢なアーキアのうちメタン生成菌によって最も還元的な炭素形態のCH_4に変換される。この炭素循環のうち、光合成独立栄養系と化学有機従属栄養系のリンケージを直接検証する目的で、^<13>C-Chlorella sp.をトレーサーとした難培養性アーキア群集の現場培養実験を行った。相模湾海底(水深:1453m)での長期間培養(405日間:cf.Nomaki et al.,MEPS,2011)を行った後、アーキア脂質分子の分子内炭素同位体組成から、^<13>C-光合成産物を追跡し、海底下に棲息するアーキアの生態について考察した。次に関連する室内培養実験を行うため、標品の生合成、化学合成(筑波大学・野本研究室との共同研究)、昨年導入した高速液体クロマトグラフィーによる精製を完了し、分子トレーサーの改良を行った。また、本研究で確立した分析法のアプリケーションとして、統合国際深海掘削計画(IODP)の第316次航海で採取された南海トラフ大断層帯(巨大地震発生帯)に棲息する未培養性アーキアについて、リピドミクス(包括的脂質解析)を行った(ブレーメン大学および高知コアセンターとの試料共有)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
分子レベルで精密な評価を行う場合、抽出、分離、精製、同位体比の精度・確度保証などの一連の作業は、比較的時間と手間のかかるラボワークであるが、分析方法の最適化を含め、効率的に研究を進めている。また、論文への掲載を順次進めており、順調なペースである。代表的な研究結果は、新聞、インターネット配信記事、雑誌、機関誌でも紹介されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画に沿って、オリジナルなデータの蓄積と統合モデルの構築をさらに進めていく方針である。また、必要に応じて、パブリックアウトリーチ活動を展開する。
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[Journal Article] Geophysical and geochemical evidence of large scale fluid flow within shallow sediments in the eastern Gulf of Mexico, off shore Louisiana2011
Author(s)
Gay, A., Takano, Y., Gilhoolylll, W.P., Berndt, C., Heeschen, K., Suzuki, N., Saegusa, S., Nakagawa, F., Tsunogai, U., Jiang, S.Y., Lopez, M.
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Journal Title
Geofluids
Volume: 11
Pages: 34-47
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Differing utilization of glucose and algal particulate organic matter by the deep-sea benthic organisms of Sagami Bay, Japan2011
Author(s)
Nomaki, H., Ogawa, O.N., Takano, Y., Suga, H., Ohkouchi, N., Kitazato, H.
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Journal Title
Marine Ecology Progress Series
Volume: 431
Pages: 11-24
DOI
Peer Reviewed
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