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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Microbial analysis from an ice core

Research Project

Project/Area Number 26281017
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

瀬川 高弘  山梨大学, 総合研究部, 助教 (90425835)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords古代DNA / アイスコア / 微生物 / 古環境
Outline of Annual Research Achievements

時系列的に採取したアイスコア試料を用いた遺伝子解析により,過去の遺伝的情報を直接取得し,生物種および遺伝子の機能分布の同定を行い,微生物情報と過去の環境変動との関連性を明らかにする研究に取り組んだ.
過去約2万年から約千年毎のアイスコア試料を用いてゲノム解析を実地した.アイスコアから抽出したDNA断片からゲノムライブラリーの作成をおこない,イルミナ社の次世代シークエンサーを用いてゲノム配列の取得をおこなった.サンガーシークエンサーを用いた配列取得も同時におこなった.その結果,過去からの微生物群集の系統組成の変動を解明し,過去の気候に応じて微生物相が変遷してきたことを明らかにするなどの成果が得られた.
また,12500年前や6000年前のアイスコア試料から,現在の氷河表面にも生息しているシアノバクテリア種の検出に成功した.同細菌の配列は,古代由来であるものか,それとも現生からのコンタミネーション配列であるかどうかを検討するために,分子統計モデルを用いた検定法を考案した.その結果,アイスコアから採取された遺伝子配列は,コンタミネーションではなく古代由来である事を示すことが支持された。これは古代DNA解析において,配列の信憑性獲得する上で非常に画期的な成果である.さらに,突然変異率を算出し,Bayesian Skyline Plot による集団サイズの変動を推定した結果,現在の氷河上に生息しているシアノバクテリアは,1万年前から急激に集団サイズを増大させていることが明らかとなった.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Natural History Museum of Denmark(Denmark)

    • Country Name
      Denmark
    • Counterpart Institution
      Natural History Museum of Denmark
  • [Journal Article] Noviherbaspirillum denitrificans sp. nov., denitrifying bacterium isolated from rice paddy soil and Noviherbaspirillum autotrophicum sp. nov, denitrifying, facultatively autotrophic bacterium isolated from rice paddy soil, and proposal to reclassify Herbaspirillum massiliense as Noviherbaspirillum massiliense comb. nov.2017

    • Author(s)
      Satoshi Ishii, Naoaki Ashida; Hiroki Ohno, Takahiro Segawa, Shuhei Yabe, Shigeto Otsuka, Akira Yokota, Keishi Senoo
    • Journal Title

      Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      Volume: - Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bacterial microbiota associated with the glacier ice worm is dominated by both worm-specific and glacier-derived facultative lineages2017

    • Author(s)
      Takumi Murakami, Takahiro Segawa, Roman Dial,Nozomu Takeuchi, Shiro Kohshima, Yuichi Hongoh
    • Journal Title

      Microbes and Environments

      Volume: 32 Pages: 32-39

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME16158

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Removal of human pathogenic viruses in a down-flow hanging sponge (DHS) reactor treating municipal wastewater and health risks associated with utilization of the effluent for agricultural irrigation2017

    • Author(s)
      Naohiro Kobayashi, Mamoru Oshiki, Toshihiro Ito, Takahiro Segawa, Masashi Hatamoto, Tsuyoshi Kato, Takashi Yamaguchi, Kengo Kubota, Masanobu Takahashi, Akinori Iguchi, Tadashi Tagawa, Tsutomu Okubo, Shigeki Uemura, Hideki Harada, Toshiki Motoyama, Nobuo Araki, Daisuke Sano
    • Journal Title

      Water Research

      Volume: 110 Pages: 389-398

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.10.054

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phylogenomics and morphology of extinct paleognaths reveal the origin and evolution of the ratites2017

    • Author(s)
      Takahiro Yonezawa, Takahiro Segawa, Hiroshi Mori, Paula F. Campos, Yuichi Hongoh et al.,
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 27 Pages: 68-77

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.10.029

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 氷河・積雪上の微生物の生態2016

    • Author(s)
      瀬川高弘、竹内望
    • Journal Title

      日本微生物生態学会誌

      Volume: 21 Pages: 57-64

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 大気を介した薬剤耐性菌の越境移動―氷河雪氷中の耐性遺伝子2017

    • Author(s)
      牛田一成,瀬川高弘
    • Organizer
      第90回 日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-19
  • [Presentation] 渡り鳥を介した病原細菌移動2017

    • Author(s)
      小林真弓,Qian Zhang,瀬川高弘,岡部聡,石井聡
    • Organizer
      第90回 日本細菌学会総会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-19
  • [Presentation] 熱帯氷河のバクテリア群集:ウガンダとケニアの氷河の比較から2016

    • Author(s)
      植竹淳、瀬川高弘、本山秀明、内田雅己
    • Organizer
      日本微生物生態学会第31回大会
    • Place of Presentation
      横須賀市文化会館(神奈川県・横須賀市)
    • Year and Date
      2016-10-23 – 2016-10-25
  • [Presentation] 氷河生態系と氷河の暗色化 アジアと北極の氷河の生態系比較2016

    • Author(s)
      竹内望,田中聡太,大手信人,植竹淳,永塚尚子,瀬川高弘
    • Organizer
      2016年雪氷学会全国大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2016-09-28 – 2016-10-02
  • [Presentation] Nitrogen cycle in cryoconites: naturally-occurring nitrification-denitrification granules on a glacier in Central Asia2016

    • Author(s)
      Takahiro Segawa, Satoshi Ishii, Nobuto Ohte, Zhongqin Li, Yuichi Hongoh, Nozomu Takeuchi
    • Organizer
      26th Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-28 – 2016-06-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Distinctive nitrogen cycles between Asian and polar glaciers2016

    • Author(s)
      Nozomu TAKEUCHI, Nobuhito Ote, Takahiro Segawa, Jun Uetake, Naoko Nagatsuka, Zhongqin Li
    • Organizer
      26th Goldschmidt Conference
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-28 – 2016-06-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nitrogen Cycling Evaluation (NiCE) chip to quantify and sequence all functional genes for N cycle simultaneously2016

    • Author(s)
      Mamoru Oshiki, Takahiro Segawa, Satoshi Ishii
    • Organizer
      ASM General Meeting
    • Place of Presentation
      Boston(アメリカ)
    • Year and Date
      2016-06-16 – 2016-06-20
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Evaluation of Anthropogenic Impacts on Nature by Analyzing the Distribution of Antibiotic Resistance Genes in a Glacier Environment. In Antibiotic Resistance Genes in Natural Environments and Long-Term Effects2017

    • Author(s)
      Takahiro Segawa and Kazunari Ushida
    • Total Pages
      .
    • Publisher
      Nova Science publishers

URL: 

Published: 2018-01-16  

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