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シングルセルゲノム解析を活用した難培養性嫌気的メタン酸化アーキアの分離・培養

研究課題

研究課題/領域番号 13J08869
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 土木環境システム
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

青木 仁孝  長岡技術科学大学, 工学部, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードメタン / 嫌気的メタン酸化反応 / 培養 / アーキア / 嫌気的メタン酸化 / 分離・培養
研究実績の概要

海底環境において生成されるメタンの大部分は、ANaerobic MEthanotroph (ANME) やその他のアーキアが担う嫌気的メタン反応によって分解されていることが指摘されている。しかし、嫌気的メタン反応に関与することが推定されているアーキアは、難培養性未培養微生物であり、その詳細な生理学的・遺伝学的特徴については十分に理解されていない。本研究は、それらの特徴を把握するため、嫌気的メタン酸化アーキアの分離・培養を最終目的として実施したものである。本年度は、メタン生成/メタン酸化アーキアと比較的に近縁と考えられた未培養アーキアゲノムの解析を進めた。ゲノム解析結果の一例としては、未培養アーキア由来と考えられる硫黄化学種の異化型代謝反応に関与する aprBA 遺伝子の存在が明らかになったことが挙げられる。一方、mcrA 遺伝子等の嫌気的メタン酸化反応に関与することが推定されている遺伝子は、得られたゲノム配列において確認することはできなかった。過去にも報告したように、得られたゲノムDNAには細胞回収時に混入したと考えられるバクテリア由来のゲノムDNAが混入している状況であった。このバクテリア由来のゲノムDNAの混入が本研究において大きな問題となり、未培養アーキアのゲノム情報を培養作業へ活用することが困難な状況となってしまった。ゲノム解析と同時に進めていたアーキアの培養作業においては、バッチ式集積培養系内のバクテリアを抗生物質により死滅させる試みに加えて、嫌気性微生物の代謝活性化が可能とされている電気培養法による培養を継続して行ったが、研究期間内での未培養アーキアの純粋化には至らなかった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Phylogenetic Diversity of <i>aprA</i> Genes in Subseafloor Sediments on the Northwestern Pacific Margin off Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Masataka Aoki, Ryota Kakiuchi, Takashi Yamaguchi, Ken Takai, Fumio Inagaki, Hiroyuki Imachi
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 30 号: 3 ページ: 276-280

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME15023

    • NAID

      130005099202

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A long-term cultivation of an anaerobic methane-oxidizing microbial community from deep-sea methane-seep sediment using a continuous-flow bioreactor2014

    • 著者名/発表者名
      Aoki M, Ehara M, Saito Y, Yoshioka H, Miyazaki M, Saito Y, Miyashita A, Kawakami S, Yamaguchi T, Ohashi A, Nunoura T, Takai K, and Imachi H
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 9 号: 8 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0105356

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Cultivation of a microbial community capable of anaerobic oxidation of methane from methane-seep sediment by a continuous-flow bioreactor2014

    • 著者名/発表者名
      Aoki M, Saito Y, Miyazaki M, Yoshioka H, Saito Y, Yamaguchi T, Takai K and Imachi H
    • 学会等名
      15th International Symposium on Microbial Ecology (ISME15)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A long-term cultivation of an anaerobic methane-oxidizing su lfate-reducing community by a down-flow hanging sponge (DHS) bioreactor2013

    • 著者名/発表者名
      青木仁孝
    • 学会等名
      The 5th Taiwan-Korea-Japan International Symposium on Microbial Ecology
    • 発表場所
      Jhongli, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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