| 研究課題/領域番号 |
17K19435
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
多様性生物学、人類学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
石井 俊一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海底資源研究開発センター, 研究員 (10556913)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 電気微生物 / 発電菌 / 電気メタン合成菌 / 微生物燃料電池 / メタトランスクリプトミクス / メタゲノム / 地下圏微生物 / 発電微生物 / 電気合成微生物 / 微生物電気メタン合成 / 地下電気生命圏 / 掘削コア / 微生物電気合成 / 菌体外電子輸送 / 電極還元菌 / 電気共生 / 生物電気化学リアクター / 刺激応答型メタトランスクリプトーム |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、多種多様な地下圏微生物群から「固体に電子を供与し呼吸する微生物」や「電気をエネルギー源とする微生物」の集積培養を行い、地下圏に存在する電気に依存する生命圏の探索に挑戦した。その結果、酢酸あるいは水素が発電微生物の重要な栄養基質であり、海水地下圏からはGeoalkalibacter属、汽水地下圏からはGeobacter属の発電微生物が見出された。また、海水地下圏においてMethanocalculus属とMethanobacterium属の電気メタン合成微生物が見つかった。また、最新のメタオミクス解析により、その代謝機能や電子授受機能の一端が解明された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の結果、地下圏において電気に依存して生きる微生物が新たに発見された。また、海水性の条件と汽水性の条件で異なる電気微生物が見つかった。電気微生物のある一群は、固体表面の電極電位に対して多様な応答を見せる事が明らかになった。これらの結果は、異なる表面電極電位を有する鉱物や、酸化還元電位勾配を有する地下環境に適応し、多種多様な電気微生物が生息している事を示唆している。本研究により、電気生命圏を形成しうる様々な電気微生物群が地下環境に存在している事が判明し、未だに知られていない地下圏微生物の生き様に関する新たな知見を加える事ができた。
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