| 研究課題/領域番号 |
23K21331
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| 補助金の研究課題番号 |
21H02548 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分45030:多様性生物学および分類学関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
松浦 哲久 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (90771585)
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| 研究分担者 |
池本 良子 金沢大学, 地球社会基盤学系, 研究協力員 (40159223)
小杉 優佳 石川工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教 (70804821)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2024年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 未培養微生物 / 16S rRNA遺伝子 / 機能遺伝子 / バイオリアクター / メタン酸化細菌 / アンモニア酸化細菌 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、pmo/amo遺伝子を保有するユニークな微生物の生理生態解明を行うことである。(1)環境サンプル中の16S rRNA遺伝子とpmo/amo遺伝子を解析し、pmo/amo遺伝子を保有する微生物の進化系統を推定する。(2)ラボスケールのバイオリアクターを用いて目的微生物の培養を行う。(3)ゲノム解析によって生理学的特徴を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
pmo/amo遺伝子（メタン/アンモニア酸化酵素遺伝子）を保有する微生物群は、多くの未知・未培養細菌が存在している。メタン酸化酵素（pmo）遺伝子を保有する微生物はメタンを二酸化炭素に分解させる能力があり、アンモニア酸化酵素（amo）遺伝子を保有する微生物は、アンモニアを亜硝酸に分解させる能力がある。さらに遺伝子配列解析の進歩に伴い、pmo遺伝子とamo遺伝子の遺伝子配列が類似していることがわかってきており、近年メタン酸化酵素遺伝子とアンモニア酸化酵素遺伝子の中間に属する微生物が存在するとの報告もある。本研究では、微生物検出技術と培養技術を駆使して、このpmo/amo遺伝子を保有する未培養細菌の系統および生態を明らかにすることを目的とした。今年度は、昨年度に解析したサンプルを用いてアンモニア酸化を行う微生物培養を実施した。実験室でバイオリアクターを構築し、連続的微生物培養を行った。まず、初期の微生物濃度を低くしてメンブレンを用いた方法で微生物の集積培養実験を行ったところ、アンモニア酸化が2割程度しか進行しなかった。バイオリアクターから微生物サンプルを採取し、16S rRNA遺伝子に基づく系統解析を実施したところ、目的のアンモニア酸化を行う微生物の割合は初期の種汚泥より減少してしまい、雑多な微生物が著しく増加してしまった。そこで、スポンジ単体を用いた方法に切り替えて実施した所、アンモニア酸化はほぼ10割を達成した。16S rRNA遺伝子に基づく系統解析を実施したところ、目的のアンモニア酸化を行う微生物を培養することができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
昨年度解析したアンモニア酸化細菌を培養することができたため、おおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は微量元素に着目し、微量元素の影響について解明する。
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