| 研究課題/領域番号 |
19H04244
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分63010:環境動態解析関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
堀 知行 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (20509533)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | 環境分析 / 地球化学 / 深海環境 / 環境 / 微生物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、申請者の研究によりその存在が示されてきたものの未だ実体の明らかでない地下圏炭素・エネルギー動態のミッシングリンクを繋ぐ未知微生物群「結晶性酸化鉄を還元する嫌気的メタン酸化菌、嫌気的酢酸酸化菌」を、分離培養法と自らが近年確立・環境試料適用に成功した高感度Stable Isotope Probing（SIP）とメタゲノムやRNA-seqなどの次世代シークエンサー解析とを有機的に組み合わせることで明らかにし、それらの微生物新機能の解明・実証を通して、大深度地下生命圏で進行するナノサイズ鉄鉱物の生成やメタンハイドレートの形成など、地下物質ダイナミクスの根本的理解を目指すものである。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、これまで微生物-鉄鉱物相互作用に基づき構築した高度集積培養系および新たに取得した海底地下堆積物試料を対象として、分離培養法、次世代シーケンサーによる大規模微生物種同定技術、比較ゲノム解析、高感度安定同位体追跡法を組み合わせて利用することで、結晶性酸化鉄の還元に関与する嫌気的メタン酸化菌や嫌気的酢酸酸化菌の生理生態学的性質（機能、分布、相互作用等）を明らかにした。これにより海底地下圏炭素・エネルギー動態の理解を深めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究標的のC1およびC2化合物である「メタンおよび酢酸」と地球第４位の構成元素である「鉄」は地球根源物質であるため、その代謝に関わる未知微生物群の実態解明は地下生命圏の代謝活動全体を紐解くことに直結する。比較ゲノム解析や高感度安定同位体追跡法を駆使することで、海底堆積物中で結晶性酸化鉄を利用し生存するための微生物代謝戦略の一端を明らかにした。
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