2017 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation of biosilicification mechanism in geothermal environment
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26292182
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
土居 克実 九州大学, 農学研究院, 教授 (40253520)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田代 康介 九州大学, 農学研究院, 准教授 (00192170)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | シリカスケール / メタゲノム / Thermus / シリカ誘導性タンパク質 / γ-Proteobacteria門 / プロモーターアッセイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
塩濃度の高い臨海域の小浜温泉の地熱熱水で形成したシリカスケールおよび地熱熱水からそれぞれゲノムDNAを抽出し、次世代シークエンサーを用いて地熱熱水およびシリカスケール中に存在する微生物の16SrRNA遺伝子配列を解析するための菌体DNA抽出法を検討し、得られた最適方法によりDNAを分離、微生物相を解析した。
この結果、地熱熱水とシリカスケール中の微生物相には大きな差異が認められ、地熱熱水中で最も多く検出されたのは、グラム陰性の好熱性細菌で温泉や海底火山近傍に生息し、水素を酸化して増殖することを特徴とするAquificae門に属する細菌であり、この他に、高度好熱性細菌であるThermus属、Geobacillus属、超好熱アーキアが検出された。一方、シリカスケール中にはγ-Proteobacteria門に属するグラム陰性細菌（Pseudomonas属、Marinobacter属、Paenibacillus属）が多数含まれていることがわかった。これらの菌群の差異がシリカスケール形成に関与することが推察でき、シリカスケールのみで検出された微生物種の単離を行った。
一方、シリカスケール形成機序となるシリカ誘導性タンパク質をコードする遺伝子の推定プロモーター領域下流に Thermus sp. A4 由来の β-galactosidase (β-gal)遺伝子をレポーターとしてプロモーター活性を測定した。その結果、 400ppm 及び 600ppm シリカ添加による発現誘導が確認された。この発現誘導は、培養 2 時間後には確認され、本プロモーターはシリカ添加に迅速に応答すると考えられた。
以上より、熱水中におけるシリカスケール形成は、Thermus属細菌のシリカ誘導性タンパク質の発現に端を発し、γ-Proteobacteria門グラム陰性細菌が主たるスケール形成菌であると推察した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Book] アーキア生物学2017
Author(s)
永吉 佑子, 土居 克実
Total Pages
212
Publisher
共立出版
ISBN
978-4-320-05785-2
