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蛇紋岩水系地下生命圏に生息する未知微生物群の代謝解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K14647
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ゲノム生物学
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

鈴木 志野  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, 特任主任研究員 (10557002)

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
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードメタゲノム / メタトランスクリプトーム / 極限微生物 / 蛇紋岩化反応 / メタトランスクリプトミクス / 蛇紋岩化作用 / メタゲノミクス / 好アルカリ微生物 / 好アルカリ性菌 / 蛇紋岩水系 / 地球深部生命圏
研究成果の概要

蛇紋岩化反応反応は、岩石―水反応であり、この反応により、強アルカリ超還元的な湧水が作られる。これまでに培養例もゲノム情報も登録されていなかったNPL-UPA2門に属する微生物が、複数の蛇紋岩化反応サイトで確認された。その一つである米国The Cedarsで確認されたNPL-UPA2門の微生物のゲノム情報を決定し、Unc8名付けた。このUnc8は Wood-Ljungdahl(WL)経路を有する酢酸生成菌であると推定されたが、ヒドロゲナーゼの欠損が見られたため、水素ではなく、このゲノムから推定するに、一酸化炭素によるエネルギー代謝を行っている可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

橄欖岩―水の反応で作られる水素は、その環境に生きる生命の重要なエネルギー源となりうる。この反応は初期地球では現在より多く起きていたこと、そして、超塩基性岩は、宇宙空間にも多く存在することなどが推定されているため、単に環境微生物学領域のみならず、アストロバイオロジーや初期生命研究にも大きく貢献するものである。現存する類似環境には、その進化の過程で最適化したエネルギー代謝を有する者が生き残っているはずである。この類似環境に生きる生命のもつ特異な代謝システムが明らかになったことは、時空間を超えた生命のハビタビリティーの理解の拡大につながるものである。

報告書

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

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 12件)

  • [国際共同研究] Universidade de Lisboa(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] J. Craig Venter Institute/University of Southern California/JPL(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] IRNAS-CSIC(スペイン)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Istituto Nazionale di Geofisica(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Southern California(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Linking serpentinization, hyperalkaline mineral waters and abiotic methane production in continental peridotites: an integrated hydrogeological-bio-geochemical model from the Cabe?o de Vide CH4-rich aquifer (Portugal)2018

    • 著者名/発表者名
      Marques J.M.、Etiope G.、Neves M.O.、Carreira P.M.、Rocha C.、Vance S.D.、Christensen L.、Miller A.Z.、Suzuki S.
    • 雑誌名

      Applied Geochemistry

      巻: 96 ページ: 287-301

    • DOI

      10.1016/j.apgeochem.2018.07.011

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genomic and in-situ Transcriptomic Characterization of the Candidate Phylum NPL-UPL2 From Highly Alkaline Highly Reducing Serpentinized Groundwater2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Shino、Nealson Kenneth H.、Ishii Shun’ichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 9 ページ: 646-649

    • DOI

      10.3389/fmicb.2018.03141

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Unusual metabolic diversity of hyperalkaliphilic microbial communities associated with subterranean serpentinization at The Cedars2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Shino、Ishii Shun'ichi、Hoshino Tatsuhiko、Rietze Amanda、Tenney Aaron、Morrill Penny L、Inagaki Fumio、Kuenen J Gijs、Nealson Kenneth H
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 11 号: 11 ページ: 2584-2598

    • DOI

      10.1038/ismej.2017.111

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 岩に生かされる生命たち:地球深部強アルカリ環境をすみかとする微生物の生き様に迫る2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      第61回海中海底工学フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Unusual metabolic strategies identified in a hyperalkaliphilic microbial community associated with the serpentinization2018

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microbial adaptive evolution to the oxic/anoxic interfaces in serpentinizing systems2018

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microbial adaptive evolution to the extreme geochemistry occurring at the serpentinization systems2018

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 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] 初期地球類似環境に見られる特異な微生物代謝システム2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      細胞を創る研究会11.0
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Extensive Loss of Methanogenic Pathway: Adaptive Strategy of Methanosarcinales to the Hyperalkaline Setting Associated with Serpentinization2018

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      Gordon Research Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Integration of cultivation and genomics unveils survival strategies of extremophilic microbial life2018

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      第91回日本細菌学会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 蛇紋岩化反応に支えられる微生物群 ~氷の衛星で生命は検出できるのか?~2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 志野
    • 学会等名
      第三回アストロバイオロジーキャンプ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microbial adaptation to the extreme environment revealed by genome-centric metagenomics2017

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      第12回 国際ゲノム会議
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 極限への適応:培養と環境ゲノミクスで紐解く生命の生存戦略2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 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 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hyperalkaliphiles:蛇紋岩深部流体と地球表層の境界に形成される超アルカリ性生命圏2017

    • 著者名/発表者名
      花田祐一、石井俊一、Ana Z. Miller, Jose; M. Marques、Kenneth H. Nealson、鈴木志野
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 微生物ゲノム情報で紐解く蛇紋岩生命圏2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木志野
    • 学会等名
      InterRidge-Japan研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microbial community associated with subterranean serpentinization2017

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      KIOST International Seminar
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Metabolic diversity of hyperalkaliphilic microbial communities associated with serpentinization at The Cedars2017

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki
    • 学会等名
      Goldschmidt 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Comparative Genomics Identifies Serpentinomonas Adaptation to the Calcium-rich Highly-alkaline Serpentinizing Ecosystem2016

    • 著者名/発表者名
      Shino Suzuki, Shunichi Ishii, Yuichi Hanada, Lina J. Bird, J. Gijs Kuenen, Kenneth H. Nealson
    • 学会等名
      Extremophiles 2016
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Metabolic Diversity of Microorganisms Associated with Active Subsurface Serpentinization2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Shino,Shunichi Ishii, Tatsuhiko Hoshino, Fumio Inagaki, J. Gijs Kuenen, Kenneth H. Nealson
    • 学会等名
      Goldschmidt 2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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