2012 Fiscal Year Annual Research Report
アーキアハンティング:純粋分離で解明する培養困難な未知アーキアの新生物機能
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24687011
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
井町 寛之 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 (20361933)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | アーキア / 古細菌 / 生態学 / 微生物 / バイオリアクター / 16S rRNA遺伝子 / メタン生成菌 |
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| Research Abstract |
本研究ではアーキアの持つ多様で新しい生物機能を分離培養することにより解明することを目的としている。本目的を達成するため、培養が難しい未知アーキアの分離培養を(1)新規培養技術の利用(環境工学分野の排水処理技術を参考にしたリアクター培養法)と、(2)環境微生物学分野における最先端の微生物機能推定技術(シングルセルレベルでの解析)を活用しながら進める。
本年度は、2つの降流懸垂型スポンジ(down-flow hanging sponge: DHS)リアクターを作成して、嫌気的メタン酸化反応に関与するアーキアの集積培養を開始した。1つは硫酸還元依存型の嫌気的メタン酸化反応をするアーキアが生育する条件で、もう1つのリアクターでは鉄あるいはマンガン還元依存型の嫌気的メタン酸化反応が起きる条件で行った。植種源には、嫌気的メタン酸化反応が活発に起きていることが化学分析の結果から分かっている、米国オレゴン沖の冷湧水帯の堆積物を用いた。硫酸還元依存型の嫌気的メタン酸化反応をするアーキアの培養を行っていたリアクターについて水質・ガス分析を行い、その結果から微生物反応が起きていることが示唆された。続いて、アーキアの16SrRNAに特異的なプローブを用いたFISH法を行ったところ、形態学的に異なる複数のアーキア細胞を検出することに成功した。過去に行われた嫌気的メタン酸化に関与する研究と本研究課題で得られた結果から、DHSリアクター内に嫌気的メタン酸化反応に関与すると推定されている未知アーキアの集積培養に成功していると判断した。
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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
年度当初に立てた計画通り進んでいるため、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
培養されてきた未知アーキアについての情報を得るために、シングルセルゲノム解析を行う。得られたゲノム情報を解析し、未知アーキアが利用可能な栄養源を推定する。加えて、来年度はDHSリアクターをもう1台作成し、水質浄化に関わるアーキアの培養を試みる。植種源はアンモニア性窒素の除去が行われている微生物排水処理プロセスから行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
リアクターの作成する費用を物品費に計上する予定である。シングルセル解析は384穴プレート5枚を行う予定として人件費・謝金に計上する予定である。旅費は米国でのシングルセル解析実験や国内外の学会での成果発表のために計上した。謝金は培地の作成や塩基配列の決定等の作業をする実験補助者を雇用する費用である。その他としては、文献複写費、論文投稿料とゲノム配列の委託解析の費用を計上する。
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