環境が選んだ海底下未知微生物の機能を環境条件を用いた発現を鍵として読み解く

• 研究課題/領域番号: 24651018
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 独立行政法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 諸野 祐樹 独立行政法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, サブリーダー (30421845)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 海底下生命圏 / 遺伝子発現 / 機能遺伝子 / 遺伝子機能 / 海底下 / 未知微生物 / evoglow

研究概要

本研究では99%以上とも言われる環境中未知微生物資源という名の巨大なプールから数々の有用機能を取り出すことを目的とし、具体的には基質誘導による機能遺伝子発現解析（SIGEX：Substrate Induced Gene Expression）を応用した機能遺伝子探索を実施した。試料としては、海底下という、広大かつ未知領域の大きい環境を対象とし、基質誘導をアクセスの扉とすることで、未知の遺伝子機能推定や、遺伝子資源探索を試み、多様な微生物を由来とする遺伝子断片を取得することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] High frequency of phylogenetically diverse reductive dehalogenase-homologous genes in deep subseafloor sedimentary metagenomes (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawai, M., Futagami, T., Toyoda, A., Takaki, Y., Nishi, S., Hori, S., Arai, W., Tsubouchi, T., Morono, Y., Uchiyama, I., Ito, T., Fujiyama, A., Inagaki, F., and Takami, H.
  • 雑誌名: Front. Microbiol 巻: 5
  • DOI: 10.3389/fmicb.2014.00080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hot-alkaline DNA extraction method for deep subseafloor archaeal communities. (2014)
  • 著者名/発表者名: Morono, Y., Terada, T., Hoshino, T., and Inagaki, F.
  • 雑誌名: Appl. Environ. Microbiol. 巻: 80 号: 6 ページ: 1985-1994
  • DOI: 10.1128/aem.04150-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] An improved cell separation technique for marine subsurface sediments: Applications for high-throughput analysis using flow cytometry and cell sorting (2013)
  • 著者名/発表者名: Morono, Y., Terada, T., Kallmeyer, J., and Inagaki, F.
  • 雑誌名: Envion. Microbiol. 巻: 15 号: 10 ページ: 2841-2849
  • DOI: 10.1111/1462-2920.12153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of dehalogenation activity and characterization of organohalide-responsive genes in marine sediments of the Nankai Trough subduction zone (2013)
  • 著者名/発表者名: Futagami, T., Morono, Y., Terada, T., Kaksonen, A. H., and Inagaki, F.
  • 雑誌名: Phil. Trans. R. Soc. B 巻: 368 号: 1616 ページ: 20120249-20120249
  • DOI: 10.1098/rstb.2012.0249
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海洋環境における脱ハロゲン呼吸細菌 (2013)
  • 著者名/発表者名: 二神泰基, 諸野祐樹，稲垣史生
  • 雑誌名: 環境バイオテクノロジー学会誌 巻: 13 ページ: 117-123
  • NAID: 40020320812
• [雑誌論文] 海底下における微生物とその代謝・活性－未知の海底下生命圏を紐解くテクニックとその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹
  • 雑誌名: 日本極限環境生物学会誌 巻: 12 ページ: 65-70
  • NAID: 40020070807
• [学会発表] Metabolic activity of subseafloor microbes in the South Pacific Gyre (2013)
  • 著者名/発表者名: Morono, Y., Ito, M., Terada, T., and Inagaki, F.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2013-12-11
• [学会発表] Technological challenges for the advanced study of deep subseafloor life (2013)
  • 著者名/発表者名: Morono, Y., Ito, M., Terada, T., and Inagaki, F.
  • 学会等名: International Astrobiology Workshop 2013
  • 発表場所: JAXA/ISAS, Sagamihara, Kanagawa, Japan
  • 年月日: 2013-11-29
• [学会発表] 海底下環境における微生物生命圏とその生態に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹
  • 学会等名: 日本極限環境生物学会
  • 発表場所: 明治大学,川崎市.(奨励賞受賞講演)
  • 年月日: 2013-10-27
• [学会発表] 強アルカリ条件を用いた海底下試料からの効率的核酸抽出法の確立とその評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹,寺田武志,星野辰彦,稲垣史生
  • 学会等名: 第14回極限環境生物学会年会
  • 発表場所: 明治大学,川崎市
  • 年月日: 2013-10-27
• [学会発表] Technological challenges for the advanced study of subseafloor life (2013)
  • 著者名/発表者名: Morono, Y., Terada, T., and Inagaki, F.
  • 学会等名: Goldschmidt 2013
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2013-08-26
  • 招待講演
• [学会発表] 海底下における微生物とその代謝・活性,未知の海底下生命圏を紐解くテクニックとその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹
  • 学会等名: 極限環境生物学会第14回シンポジウム
  • 発表場所: 東洋大学
  • 年月日: 2013-06-15
  • 招待講演
• [学会発表] NanoSIMSおよびセルソーティングによる南太平洋環流域堆積物試料中の微生物代謝活性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹,伊藤元雄,寺田武志,稲垣史生
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張
• [学会発表] NanoSIMSおよびセルソーティングによる南太平洋環流域堆積物試料中の微生物代謝活性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹， 伊藤元雄，寺田武志， 稲垣史生
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ、千葉県
• [学会発表] 海底下堆積物からの細胞分離法の確立,およびフローサイトメトリーによる菌数カウントと選択的細胞濃縮 (2012)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹,寺田武志,稲垣史生
  • 学会等名: 極限環境生物学会第13回年会
  • 発表場所: 日本大学,東京
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] 微生物は一億年生きる?-最新の技術で探る海底下生命圏とその生存戦略- (2012)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹
  • 学会等名: 酵素工学研究会第68回講演会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-10-05
  • 招待講演
• [学会発表] Carbon and nitrogen assimilation in deep subseafloor microbial cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Morono Y., Terada T., Nishizawa M., Ito M., Hillion F., Takahata N., Sano Y., and Inagaki F.
  • 学会等名: Microenergy 2012
  • 発表場所: Aarhus, Denmark
  • 年月日: 2012-05-07
• [学会発表] Cell abundance, metabolic activity, and genetic functions of subseafloor microbes in the South Pacific Gyre (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuki Morono, Motoo Ito, and Fumio Inagaki
  • 学会等名: IODP Expedition 329, 2nd post cruise meeting
  • 発表場所: Hawaii, USA
• [学会発表] Technological challenges for the advanced study of subseafloor life
  • 著者名/発表者名: Morono, Y., Terada, T., and Inagaki, F
  • 学会等名: Goldschmidt 2013
  • 発表場所: Firenze Fiera Congress and Exhibition Centre, Florence, Italy
  • 招待講演
• [学会発表] 生命の生息限界、代謝速度の限界を探る―海底下における微生物とその活性―
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹
  • 学会等名: 日本極限環境生物学会 第14回シンポジウム
  • 発表場所: 東洋大学、東京都
  • 招待講演
• [学会発表] 海底下環境における微生物生命圏とその生態に関する研究
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹
  • 学会等名: 日本極限環境生物学会、奨励賞受賞講演
  • 発表場所: 明治大学、川崎市、神奈川県
  • 招待講演
• [学会発表] 基質誘導型遺伝子発現解析による海底下未知生命機能遺伝子の発掘
  • 著者名/発表者名: 寺田武志, 諸野祐樹, 稲垣史生
  • 学会等名: 第29回日本微生物生態学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学、鹿児島県