窒素固定生物の進化の歴史をゲノム・培養情報から紐解く

• 研究課題/領域番号: 24K17163
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分17050:地球生命科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 西原 亜理沙 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 特別研究員 (80837774)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 窒素固定 / ニトロゲナーゼ / 初期生命 / 高温環境 / 環境ゲノミクス

研究開始時の研究の概要

初期の生命は、多様な環境に適応するために新たな栄養獲得メカニズムを開発し進化してきた。生物学的窒素固定は、少なくとも32億年前に出現した始原的な代謝のひとつであるが、どのように酵素や窒素固定生物が進化し、発展してきたのかは未解明である。本研究では、進化的に多段階の窒素固定遺伝子セットを持つ原始的な窒素固定細菌を対象に、ゲノム解析や培養実験を行い、(1)窒素固定酵素がいつ完成したのか、(2)原始的な窒素固定細菌はどのような形質を持っていたのか、(3)祖先の窒素固定細菌はどのような環境制約を受けて、現在の機構を進化させてきたのか、という問いの一端を明らかにする。