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嫌気ベンゼン分解微生物の遺伝子解析による分解機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 18F18047
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 土木環境システム
研究機関東京大学

研究代表者

栗栖 太  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30312979)

研究分担者 PHAN HOP  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2018年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードベンゼン / バイオレメディエーション / 嫌気分解
研究実績の概要

前年度に取得した集積培養系を引き続いて集積、継代することで、さらに集積を高めた。その際に、定量PCRを用いてベンゼン分解微生物と推定されているHasda-Aの存在割合を定量するとともに、ベンゼン分解速度を計算し、ベンゼン分解微生物の集積過程や、Hasda-Aおよびその他ベンゼン分解に関与しているとみられる微生物の菌数と、ベンゼン分解速度との定量的関係を明らかにした。元の培養系から5倍、10倍に希釈を行ったところ、ベンゼン分解速度の低下は見られず速やかに集積が進んだ。さらに5倍、10倍希釈したところ、ベンゼン分解速度は低下したが、繰り返しベンゼンを添加することで速度の向上が見られた。最終的に500倍希釈まで行い、ベンゼン分解微生物の集積が大きく進み、Hasda-Aの存在割合も30%を超えるまでになった。Hasda-Aの存在割合とベンゼン分解速度には強い正の相関がみられた。
ベンゼン分解を継続している培養系と、メタン生成阻害物質などを用いてベンゼン分解を阻害した培養系を作成し、比較メタゲノム解析を行った。さらに、阻害実験におけるmRNAの発現解析を行い、ベンゼン分解に関与している遺伝子を転写発現レベルでも解析した。メタゲノム解析の結果、ベンゼン分解阻害系にくらべ、ベンゼン分解が継続している培養系ではDeltaproteobacteria Hasda-Aの存在割合が高く、メタゲノム解析の結果からも、改めてHasda-Aのベンゼン分解への寄与が確認された。一方で、嫌気ベンゼン分解の分解経路として、関与が考えられる既知の酵素の遺伝子に近縁な遺伝子は検出されず、極めて新規な酵素系、遺伝子が分解に関与していることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Elucidating Biodegradation Pathway and Syntrophic Relationship in Anaerobic Benzene Degradation by Methanogenic Enrichment Cultures2019

    • 著者名/発表者名
      Hop V. PHAN, Masaru K. NOBU, Futoshi KURISU, Hiroaki FURUMAI
    • 学会等名
      The 8th IWA Microbial Ecology and Water Engineering Specialists Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic and Pathway of Anaerobic Degradation of Benzene by Methanogenic Enrichment Cultures2019

    • 著者名/発表者名
      Hop V. PHAN, Futoshi KURISU, Ikuro KASUGA, Hiroaki FURUMAI
    • 学会等名
      Water and Environmental Technology Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Correlation between benzene degrading activity and abundance of putative benzene-degrading microorganisms in methanogenic enrichment culture2019

    • 著者名/発表者名
      Hop Phan, Futoshi Kurisu, Koichiro Kiba and Hiroaki Furumai
    • 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

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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