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新規分離培養戦略で実現する微生物ダークマターの獲得

研究課題

研究課題/領域番号 16H04833
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物多様性・分類
研究機関広島大学

研究代表者

金田一 智規  広島大学, 工学研究科, 助教 (10379901)

研究分担者 青井 議輝  広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (40386636)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2016年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード微生物ダークマター / Candidate division微生物群 / 16S rRNA遺伝子 / MAR-FISH法 / 新規分離培養手法 / Candidate division細菌群 / 群集・生態系多様性 / 分離培養
研究成果の概要

Candidate division微生物群として活性汚泥中に存在するTM7、BD1-5、SR1、OD1を選定した。まずFISH法のためにプローブを設計し、TM7およびBD1-5の観察条件の最適化ができた。同じ活性汚泥に対しメタゲノム解析を行い、BD1-5の代謝機能の推定ができた。BD1-5に対してMAR-FISH法を行った結果、アミノ酸の取り込みが確認された。TM7に対しては定量PCR法を確立し、増殖可能な条件を明らかにできた。セルソーターを用いた分離培養手法には関しては難培養細菌であるアナモックス細菌の分離に成功した。微生物を捕らえる罠についてはモデル微生物を用いてコンセプト実証できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでに機能が未知であった未培養微生物群の機能が明らかになる。従来の微生物分離培養手法を凌駕する高性能で汎用性の高い分離培養手法の実用化が達成できる。未培養細菌の純粋培養系が得られ、新規単離菌株の学名提案ができる。これまで培養可能な微生物からのみ得られてきた物質・情報が飛躍的に高まるため、本研究成果の波及効果は極めて大きく、多分野(学術面・医学面・産業面など)に及ぶ。環境中の微生物の99%は未培養であり、未利用バイオリソースの開拓に貢献できる。生物界の3 つのドメインの境界または共通祖先微生物などの生物の進化に関連する理解が深まる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] Aalborg University(Denmark)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Specificities and Efficiencies of Primers Targeting Candidatus Phylum Saccharibacteria in Activated Sludge2018

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Ryota、Aoi Yoshiteru、Ozaki Noriatsu、Ohashi Akiyoshi、Kindaichi Tomonori
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 11 号: 7 ページ: 1129-1129

    • DOI

      10.3390/ma11071129

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 活性汚泥内Saccharibacteriaの集積培養条件の検討.2018

    • 著者名/発表者名
      竹中 亮太, 青井 議輝, 大橋 晶良, 金田一 智規.
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 活性汚泥内に存在するGracilibacteria(BD1-5)門の機能解析.2018

    • 著者名/発表者名
      赤木 秀至, 青井 議輝, 大橋 晶良, 金田一 智規.
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of growth conditions of Candidatus Saccharibacteria in activated sludge.2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Takenaka, Yoshiteru Aoi, Noriatsu Ozaki, Akiyoshi Ohashi, Tomonori Kindaichi.
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 活性汚泥内の Candidatus Saccharibacteria の集積培養の試み.2018

    • 著者名/発表者名
      竹中 亮太, 尾崎 則篤, 大橋 晶良, 金田一 智規.
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 環境中の微生物を自動的に“捕え”て“分離”する革新的分離培養手法の開発.2018

    • 著者名/発表者名
      植田 雄人, 金田一 智規, 大橋 晶良, 青井 議輝.
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 活性汚泥内の Candidatus Saccharibacteria(TM7)を標的とするプライマーの特異性の検証2017

    • 著者名/発表者名
      竹中亮太, 金田一智規, 尾崎則篤, 大橋晶良
    • 学会等名
      第51回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      熊本市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Validation of the specificity of primers targeting Canditatus Saccharibacteria (TM7) in activated sludge.2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Takenaka, Tomonori Kindaichi, Yoshiteru Aoi, Noriatsu Ozaki, Akiyoshi Ohashi.
    • 学会等名
      International Conference on Civil and Environmental Engineering ICCEE 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 活性汚泥内のCandidatus Saccharibacteria (TM7)に対するプライマーの特異性の検証.2017

    • 著者名/発表者名
      竹中 亮太, 金田一 智規, 大橋 晶良, 尾崎 則篤, 青井 議輝.
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 活性汚泥内に存在する Candidatus Saccharibacteria(TM7)に対するプライマーの特異性の検証.2017

    • 著者名/発表者名
      竹中 亮太, 金田一 智規, 大橋 晶良, 尾崎 則篤, 青井 議輝.
    • 学会等名
      第69回土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 活性汚泥内に存在するCandidate divisio 細菌群のFISH法を用いた可視化.2016

    • 著者名/発表者名
      西村 恭平, 金田一 智規, 大橋 晶良, 尾崎 則篤, 青井 義輝.
    • 学会等名
      第31回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      横須賀市
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 微生物を自動的に“捕え”て“分離”する革新的分離培養手法.2016

    • 著者名/発表者名
      植田 雄人, Dawoon Jung, Nil Tandogan, Edger D. Goluch, 金田一 智規, 大橋 晶良, 青井 議輝.
    • 学会等名
      第31回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      横須賀市
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] An innovative cultivation method that enable isolating pure culture automatically.2016

    • 著者名/発表者名
      Yuto Ueda, Nil Tandogan, Edger D. Goluch, Tomonori Kindaichi, Akiyoshi Ohashi, Yoshiteru Aoi.
    • 学会等名
      16th International Symposium on Microbial Ecology (isme16)
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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