| Project Area | Post-Koch Ecology: The next-era microbial ecology that elucidates the super-terrestrial organism system |
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| Project/Area Number |
19H05683
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
中井 亮佑 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (90637802)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉木 秀幸 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (00421842)
草田 裕之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (00827537)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥90,740,000 (Direct Cost: ¥69,800,000、Indirect Cost: ¥20,940,000)
Fiscal Year 2021: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2020: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2019: ¥23,660,000 (Direct Cost: ¥18,200,000、Indirect Cost: ¥5,460,000)
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| Keywords | 微生物 / 細菌 / バクテリア / 多様性 / 分離培養 / 系統分類 / 生物資源 / 遺伝子資源 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、ポストコッホ微生物の獲得を目的として、古典的なコッホの培養法の抜本的再考を通じて得た培養ノウハウをポストコッホ技術の開発（評価・改良）に活かし、微生物の培養技術の革新を図る。特に、微生物の培養化効率の向上に関わる3つの研究、具体的には項目１「コッホの微生物学技術の問題点の抽出」、項目２「フィールドオリエンテッドな情報に基づく培養条件の最適化」、および項目３「ポストコッホ技術の融合で導く標的微生物の選択培養」を領域内の有機的な連携によって推進するとともに、本領域が設定するモデル圃場からのメタ細菌の獲得と機能開拓の達成を図る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は、本領域で設定するモデル圃場や他環境由来の試料を用いて、難培養性の微生物（ポストコッホ微生物）の可培養化に資する「培養のコツ」の収集と応用を実施した。具体的には、（1）微細な孔径の精密ろ過膜を活用するサイズ選別の効果、（2）生体物質の添加による増殖促進の効果などを検証するために、これらの処理の後、環境細菌を分離培養した。未処理区で分離した細菌株と比較した結果、本処理を介してのみ分離される細菌株を見出すとともに、その系統を特徴づけた。現在、それらの生理性状を調べているところである。さらに、ポストコッホ技術の一つ、高密度微生物培養システム（A01-1計画班が開発を進めるマイクロゲル培養チャンバーアレイ）の試作機を用いた細菌分離法を検討し、プロトコルver.1を確立した。本手法を用いて、圃場土壌から細菌株2株を純粋分離したところ、うち1株はアルファプロテオバクテリア綱に帰属するものの、既知基準株で近縁な細菌がなく、少なくとも属レベルで新規な細菌株であると判明した（微生物の系統分類に汎用される16S rRNA 遺伝子配列の同一性は約92%）。また本菌株は、従来法の寒天平板培地ではコロニー形成まで1週間以上を要することと、コロニーが培地上に広がらないことなどの特徴が観察され、従来法では生育の早い一般細菌が優占するため、その純粋分離が困難であった可能性がある。今後、ポストコッホ技術の効果を詳細に調べる予定である。
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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
本課題の推進により、ポストコッホ技術を環境細菌探索に応用するとともに、マイクロゲル培養チャンバーの試作機を用いたプロトコルver.1を確立し、その効果を評価するなど順調に研究を開始している。さらに、細菌の培養化効率に関わる増殖因子（生体物質の添加など）の検討にも着手している。以上のことから、「おおむね順調」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、ポストコッホ技術を用いて分離菌株ライブラリを拡充するとともに、従来のコッホ技術で得た菌株の系統と比較し、その効果を評価する予定である。また、他の計画班班員とともに試作機の使用方法について相互フィードバックを進め、細菌の分離培養に有効な手法の開発や最適化を目指す。さらに、「培養のコツ」の収集を継続するとともに、新たな分離培養手法の考案にも注力する。ただし、新型コロナウイルス感染症に伴う対応で実験期間が限られる場合は、試験項目や検体数を減らすなどの対応を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(9 results)
