海底下に存在する未知生命が有する機能と物質循環：基質誘導を鍵とした遺伝子機能探索

• 研究課題/領域番号: 26650169
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 諸野 祐樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, グループリーダー代理 (30421845)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: Subseafloor biosphere / Gene function / 海底下生命圏 / 未知機能遺伝子 / 基質誘導 / 遺伝子発現 / 遺伝子機能 / 海底下 / 未知微生物

研究成果の概要

本研究では、地球表面積の7割を占める海洋の底のさらに下に広がる海底下地層に潜む微生物の未知遺伝子機能を探索することを目的とした。具体的には微生物の代謝基質となりうる物質を用いて遺伝子のスイッチがONとなるような遺伝子発現誘導を行い、膨大な環境中の遺伝子断片から発現が起こった遺伝子断片を効率的に取り出すことの出来る機能遺伝子発現解析（SIGEX：Substrate Induced Gene Expression）を応用した。

研究成果

• [雑誌論文] A modified SDS-based DNA extraction method for high quality environmental DNA from (2016)
  • 著者名/発表者名: Vengadesh Perumal Natarajan, Xinxu Zhang, Yuki Morono, Fumio Inagaki and Fengping Wang
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 7 ページ: 986-986
  • DOI: 10.3389/fmicb.2016.00986
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ecophysiology of Zetaproteobacteria Associated with Shallow Hydrothermal Iron-Oxyhydroxide Deposits in Nagahama Bay of Satsuma Iwo-Jima, Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: HOSHINO TATSUHIKO, Kuratomi Takashi,MORONO YUKI,Hori Tomoyuki,Oiwane Hisashi,Kiyokawa Shoichi,INAGAKI FUMIO
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 6 ページ: 1554-1554
  • DOI: 10.3389/fmicb.2015.01554
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exploring deep microbial life in coal-bearing sediments down to ~2.5km below the seafloor (2015)
  • 著者名/発表者名: INAGAKI FUMIO, Kai-Uwe Hinrichs,KUBO YUSUKE,Marshall W. Bowles,Verena B. Heuer,Wei-Li Hong,HOSHINO TATSUHIKO,IJIRI AKIRA,IMACHI HIROYUKI,ITO MOTOO,KANEKO MASANORI,Mark A. Lever,Lin Yu-Shin,Barbara A. Methe,Morita Sumito,MORONO YUKI,et al.
  • 雑誌名: SCIENCE/AAAS/ 巻: 349 号: 6246 ページ: 420-424
  • DOI: 10.1126/science.aaa6882
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Intact preservation of environmental samples by freezing under an alternating magnetic field (2015)
  • 著者名/発表者名: Morono, Y., Terada, T., Yamamoto, Y., Xiao, N., Hirose, T., Sugeno, M., Ohwada, N., Inagaki F
  • 雑誌名: Environ. Microbiol. Rep. 巻: 7 号: 2 ページ: 243-251
  • DOI: 10.1111/1758-2229.12238
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Origins of lithium in submarine mud volcano fluid in the Nankai accretionary wedge (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishio, Y., Ijiri, A., Toki, T., Morono, Y., Tanimizu, M., Nagaishi, K., and Inagaki, F.
  • 雑誌名: Earth Plant. Sci. Lett. 巻: 414 ページ: 144-155
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2015.01.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海底下環境における微生物生命圏とその生態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹
  • 雑誌名: Journal of Japanese Society for Extremophiles 巻: 13 ページ: 4-10
• [学会発表] Technological breakthroughs in search of the deep subseafloor biosphere (2016)
  • 著者名/発表者名: 諸野 祐樹、寺田 武志、伊藤 元雄、稲垣 史生
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2016
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2016-05-22
  • 招待講演
• [学会発表] 海底下に広がる巨大生命圏とその探索ー最先端技術で生命の実態にせまるー (2016)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹
  • 学会等名: 日本農芸化学会中四国支部創立15周年記念第22回若手研究者シンポジウム
  • 発表場所: 高知大学農学部（高知県南国市）
  • 年月日: 2016-04-23
  • 招待講演
• [学会発表] 深海底コア試料を用いたSIGEX法によるD-アミノ酸/希少糖代謝酵素遺伝子の 網羅的探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 添田 愛理沙, 諸野 祐樹,寺田 武志,稲垣 史生,芦内 誠,若松 泰介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度中四国・西日本支部合同大会
  • 発表場所: 愛媛大学 （愛媛県松山市）
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] 深海底コア試料を用いたSIGEX法によるレアメタル応答遺伝子の網羅的探索と 解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 尾崎 和弘, 諸野 祐樹,寺田 武志,西川 聡美,北村 萌,稲垣 史生,芦内 誠,若松 泰介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度中四国・西日本支部合同大会
  • 発表場所: 愛媛大学 （愛媛県松山市）
  • 年月日: 2015-09-18
• [学会発表] Technical developments to explore sedimentary biosphere: current status, limitation, and future perspectives (2015)
  • 著者名/発表者名: MORONO YUKI,
  • 学会等名: CDEBI Sediment Workshop
  • 発表場所: University of Southern California (USA)
  • 年月日: 2015-06-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 海底下で太古の生命を探せー最先端技術で迫る海底下深部生命とその姿, (2014)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹
  • 学会等名: 高知大学自主セミナー
  • 発表場所: 高知大学農学部、高知県南国市
  • 年月日: 2014-11-05
  • 招待講演
• [学会発表] エアロゾルDNAフリー環境の構築とその評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹、星野辰彦、鈴木剛人、佐藤卓広、湯浅久史、久保田裕仁、寺田武志、稲垣史生
  • 学会等名: 極限環境生物学会年会
  • 発表場所: 今帰仁村コミュニティセンター、沖縄県国頭郡
  • 年月日: 2014-11-02
• [学会発表] 基質誘導型遺伝子発現解析による海底下微生物の機能遺伝子探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹、寺田武志、星野辰彦、二神泰基、稲垣史生
  • 学会等名: 環境微生物系学会合同大会
  • 発表場所: 浜松アクトシティ、静岡県浜松市
  • 年月日: 2014-10-24
• [学会発表] Intact preservation of environmental samples by freezing under an alternating magnetic field (2014)
  • 著者名/発表者名: Morono Y.
  • 学会等名: Fourth C-DEBI Annual Meeting
  • 発表場所: Marina, California, USA
  • 年月日: 2014-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] 熱アルカリ細胞溶菌法による海底下微生物群集構造解析 (2014)
  • 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: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2014-04-30
• [学会発表] 海底下に広がる生命圏, (2014)
  • 著者名/発表者名: 諸野祐樹
  • 学会等名: 統合国際深海掘削計画10年の成果一般公開シンポジウム、深海を掘る
  • 発表場所: 国立科学博物館、東京都台東区
  • 年月日: 2014-04-06
  • 招待講演
• [図書] Earth and Life Processes Discovered from Subseafloor Environments: A Decade of Science Achieved by the Integrated Ocean Drilling Program (IODP) (2014)
  • 著者名/発表者名: Morono, Y., Kallmeyer, J.
  • 総ページ数: 325
  • 出版者: Elsevier
• [図書] “Life in Extreme Environments: Microbial Life in the Deep Biosphere”, Chapter 5 (2014)
  • 著者名/発表者名: Morono, Y., Ito, M., and Inagaki, F.
  • 総ページ数: 822
  • 出版者: DeGruyter