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光合成系には、中心金属としてMgが結合した光合成色素であるクロロフィル(Chl)及びバクテリオクロロフィル(BChl)が不可欠と考えられていた。しかし、ある種の好酸性好気性従属栄養細菌(Acidiphilium属)には、Znを有するバクテリオクロロフィル(Zn-BChla)が存在し正常に機能することが発見された。本研究では、光合成色素(Mg-BChlとZn-BChl)を持つ細菌を自然界に広く検索し、分類学的検討を行うことを目的とした。
1.自然環境からのMg-BChl・Zn-BChlの直接検出
自然界の酸性環境由来の試料(水、土壌、バイオマットなど)を対象に、有機溶媒で直接光合成色素の抽出と分析を行ったが、明確な結果は得られなかった。
2.自然環境におけるMg-BChl・Zn-BChlの遺伝子解析による検出
光合成遺伝子群の一つであるpuf遺伝子を、既知プーブでPCR増幅することにより検出した。光合成遺伝子の自然界における存在が示唆されが、信頼しうる結果は得られなかった。
3.好酸性好気性細菌の単離とMg-BChl・Zn-BChlの解析
酸性鉱山水や酸性温泉、バイオマットなど種々の酸性自然環境を対象に、好酸性好気性従属栄養細菌を多数単離し、細胞内色素を抽出・分析した。その結果、分離菌群には比較的多くのMg-BChl含有菌が含まれていたが、Zn-BChl含有菌の分離頻度は極めて低かった。
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