| 研究課題/領域番号 |
20K20347
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| 補助金の研究課題番号 |
18H05328 (2018-2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2018-2019) |
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| 審査区分 |
中区分17:地球惑星科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 |
高井 研 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門, 部門長 (80359166)
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| 研究分担者 |
山本 正浩 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), 研究員 (60435849)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円)
2020年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2019年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2018年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
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| キーワード | 電気合成 / 独立栄養微生物 / 化学合成 / 光合成 / 物質循環 / 独立栄養生物 / 電気合成生態系 / エネルギー代謝 / 微生物培養 / 深海熱水 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、(i) 地球電流が遍在する深海熱水域から革新的微生物培養技術を用いて電気合成微生物を培養・分離することによって未知の電気合成微生物とそれに駆動される生態系の存在を証明すること、そして(ii) 室内マルチオミクス実験・分析によって特定された代謝・生理・分子機構から電気合成代謝遺伝子・分子マーカーを設計し、現場実験によって電気合成微生物生態系の存在ならびに物質循環への寄与・生態学的意義を明らかにすること、を目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、地球電流が遍在する深海熱水域には「化学合成に支えられた暗黒の生態系」とは別の「電気合成に支えられた未明の生態系」が存在する、という作業仮説の検証を目指して、深海熱水域の探査・現場実験、革新的微生物培養技術・マルチオミクス分析を駆使した研究アプローチを展開した。最終的に、深海熱水域に特定の電気合成独立栄養微生物が生息し、その一次生産に支えられた電気合成微生物生態系が存在することを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
約2500年の「生命とは何か」に対する科学的思考や学術的活動の一つの到達点ともいえる「エネルギー獲得からみた生命観」は、10億種を超える地球生命がたった2つのエネルギー獲得システム（光合成とお化学合成）のみに依存していることを示す。しかし、近年の研究によって、新たな生命エネルギー獲得システムである電気合成が存在することが分かりつつあった。しかし自然環境中でそれを証明した研究は皆無であった。本研究は、第三の生命エネルギー獲得システムである電気合成代謝に支えられた微生物生態系が存在することを初めて実証し、約2500年不変であった「エネルギー獲得からみた生命観」を一新する飛躍知をもたらした。
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