• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2013 Fiscal Year Research-status Report

ゲノム解析と培養試験による海洋のメタン酸化微生物群の共生機構の解明

Research Project

Project/Area Number 25450265
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

竹内 美緒  独立行政法人産業技術総合研究所, 地圏資源環境研究部門, 主任研究員 (20357403)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords環境微生物 / メタン酸化細菌 / メタン / 海洋細菌 / ゲノム / 微生物間共生
Research Abstract

本申請課題では,海洋から得られたメタン酸化細菌を含む,メタンのみで増殖する微生物の3者培養系の微生物間共生関係の解明を目的とし,ゲノム解析ならびに培養試験を実施する。3者培養系の中で,メタン酸化細菌S8 株とメタノール酸化細菌Gela4 株の2者の密接な関係が示唆されたことから,これらに集中して解析した。Gela4株については,イルミナによるペアエンド法解析ならびにウォーキング解析によるギャップクロージングを試み,3,424,964bpの完全ゲノムデータを取得することができた。S8株については,イルミナによるペアエンド法解析に加えPacBioシークエンサーによる解析を追加した(まだ完全ゲノムには至っていない)。これら最新のゲノム情報を解析した結果,Gela4株ではメタノール酸化酵素遺伝子 (mxaF)が存在するが,メタン酸化酵素遺伝子は存在しないことが確認され,共生培養系ではメタン酸化細菌がメタンから作り出したメタノールを利用していると考えられた。また,serine hydroxymethyltransferase遺伝子は存在していたものの,3-hexulose-6-phosphate synthase遺伝子は存在せず,セリン経路を用いたC1化合物の資化を行っていることが明らかになった。また,遺伝子解析の結果と培養試験の結果からGela4株は新属と考えられたことから,Methyloceanibacter caenitepidi として提案を行った (Takeuchi et al., 2014)。S8株では,メタン酸化酵素遺伝子(pmoA, mmoX)が確認された。メタン酸化酵素遺伝子や16S rRNA 遺伝子の解析結果ならびに培養試験の結果からS8株はMethylocaldum属の新種と考えられたことから新種提案を行っている(Takeuchi et al. リバイズ中)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

対象微生物のうち,1株については完全ゲノム情報の取得に成功した。また,もう1株についても完成度の高いドラフトゲノム情報を得ることができている。また,生理学的試験の結果をもとに,これら2株の微生物について,新属,新種記載論文を執筆し,1件は掲載済,もう1件もリバイズ中であり,近日中に受理される予定である。

Strategy for Future Research Activity

今後は各微生物の単独増殖時,共生増殖時についてトランスクリプトーム解析を実施し,発現している遺伝子の差を確認する予定である。これによって,共生時に特異的に発現しているシステムを特定し,共生関係を解明することができると考えている。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

今年度予定していたゲノム解析が,連携研究者の協力もあり,予定より小額で実施することができた。
当初予定ではゲノム解析のみ実施予定としていたが,微生物間共生関係の解明には発現遺伝子を解析するトランスクリプトーム解析を加えることが非常に有力である。そこで,トランスクリプトーム解析の実施を追加する計画である。

  • Research Products

    (3 results)

All 2014 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Methyloceanibacter caenitepidi gen. nov., sp. nov., a novel facultatively methylotrophic bacterium isolated from marine sediments near the hydrothermal vent area2014

    • Author(s)
      Takeuchi, M., Katayama, T., Yamagishi, T., Hanada, S., Tamaki, H., Kamagata, Y., Oshima, K., Hattori, M., Marumo, K., Nedachi, M., Maeda, H., Suwa, Y., and Sakata, S.
    • Journal Title

      Int J Syst Evol Microbiol

      Volume: 64 Pages: 462-468

    • DOI

      10.1099/ijs.0.053397-0. Epub 2013 Oct 4.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Novel marine moderately thermophilic microbes isolated from microbial consortium depends on methane

    • Author(s)
      Mio Takeuchi,Katsumi Marumo, Hiroto Maeda,Munetomo Nedachi,Kenshiro Oshima,Taiki Katayama,Takao Yamagishi,Wataru Iwasaki,Yoichi Kamagata,Satoshi Hanada,Hideyuki Tamaki,Masahira Hattori,Yuichi Suwa,Susumu Sakata
    • Organizer
      The 5th Taiwan-Korea-Japan International Symposium on Microbial Ecology
    • Place of Presentation
      National Central University, Jhongli,Taiwan
  • [Presentation] 鹿児島大学鹿児島湾海底堆積物中に生息するメタンを基盤とする新規中温性微生物群の生理学的・遺伝学的特徴の解明

    • Author(s)
      竹内美緒・丸茂克美・前田広人・根建宗具・大島健志朗・片山泰樹・山岸昂夫・岩崎渉・鎌形洋一・花田智・玉木秀幸・服部正平・諏訪裕一・坂田将
    • Organizer
      第29回日本微生物生態学会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学

URL: 

Published: 2015-05-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi