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2018 年度 実績報告書

生物界の暗黒物質「未知アーキア」の解明―分離培養で開拓する多様な新生物機能―

研究課題

研究課題/領域番号 15H02419
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

井町 寛之  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 主任研究員 (20361933)

研究分担者 玉木 秀幸  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (00421842)
高木 善弘  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 主任技術研究員 (10399561)
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) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード微生物 / アーキア / 生物多様性 / バイオリアクター / 古細菌
研究実績の概要

集積培養に成功していた未知アーキアの分離に成功した。本アーキアは門レベルで未培養とされていたアーキア群であるDeep-Sea Archaeal Group (DSAG) に属することを16S rRNA遺伝子ならびにゲノム情報に基づいた分子系統解析により明らかにした。本分離株のゲノム情報とゲノムに基づいた推定代謝経路、培養実験により明らかにした詳細な生理学的特徴ならびに各種顕微鏡観察により明らかにした細胞の特徴について報告すべく、データをまとめ投稿論文の準備を進めた。
昨年度に海底堆積物から集積培養に成功していた別の未知アーキアについて、高度に集積培養ができていることが確認された培養物からDNAを抽出し、メタゲノム解析を行った。その結果、ドラフトゲノムを得るところまで進めることができた。
下降流懸垂型スポンジリアクターを利用して海底堆積物に生息する未知アーキアの培養を引き続き行った。その結果、新たに海底堆積物中に優占化していることが予見されていた新たな未知アーキアの培養に成功した。本未知アーキアの16S rRNA遺伝子に特異的なプライマーを設計し、定量PCRで増殖モニタリングができるように定量PCRの条件検討を行った。さらに、未知アーキアの培養過程において、アーキアだけでなく新しい門や綱を代表するような分類学的に新規性が極めて高い数種類のバクテリアを集積培養もできていることが判明した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア工科大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      カリフォルニア工科大学
  • [国際共同研究] ブレーメン大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ブレーメン大学
  • [国際共同研究] 国立台湾大学/国立成功大学(台湾)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      国立台湾大学/国立成功大学
  • [雑誌論文] Cultivable microbial community in 2-km-deep, 20-million-year-old subseafloor coalbeds through ~1000 days anaerobic bioreactor cultivation2019

    • 著者名/発表者名
      Imachi Hiroyuki、Tasumi Eiji、Takaki Yoshihiro、Hoshino Tatsuhiko、Schubotz Florence、Gan Shuchai、Tu Tzu-Hsuan、Saito Yumi、Yamanaka Yuko、Ijiri Akira、Matsui Yohei、Miyazaki Masayuki、Morono Yuki、Takai Ken、Hinrichs Kai-Uwe、Inagaki Fumio
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-019-38754-w

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Aggregatilinea lenta gen. nov., sp. nov., a slow-growing, facultatively anaerobic bacterium isolated from subseafloor sediment, and proposal of the new order Aggregatilineales ord. nov. within the class Anaerolineae of the phylum Chloroflexi2019

    • 著者名/発表者名
      Nakahara Nozomi、Nobu Masaru K.、Takaki Yoshihiro、Miyazaki Masayuki、Tasumi Eiji、Sakai Sanae、Ogawara Miyuki、Yoshida Naoko、Tamaki Hideyuki、Yamanaka Yuko、Katayama Arata、Yamaguchi Takashi、Takai Ken、Imachi Hiroyuki
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      巻: 69 ページ: 1185~1194

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.003291

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep-biosphere methane production stimulated by geofluids in the Nankai accretionary complex2018

    • 著者名/発表者名
      Ijiri Akira、Inagaki Fumio、Kubo Yusuke、Adhikari Rishi R.、Hattori Shohei、Hoshino Tatsuhiko、Imachi Hiroyuki、Kawagucci Shinsuke、Morono Yuki、Ohtomo Yoko、Ono Shuhei、Sakai Sanae、Takai Ken、Toki Tomohiro、Wang David T.、Yoshinaga Marcos Y.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 4 ページ: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.aao4631

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Insight into anaerobic methanotrophy from 13C/12C-amino acids and 14C/12C-ANME cells in seafloor microbial ecology2018

    • 著者名/発表者名
      Takano Yoshinori、Chikaraishi Yoshito、Imachi Hiroyuki、Miyairi Yosuke、Ogawa Nanako O.、Kaneko Masanori、Yokoyama Yusuke、Kr?ger Martin、Ohkouchi Naohiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-018-31004-5

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel energy conservation strategies and behaviour of Pelotomaculum schinkii driving syntrophic propionate catabolism2018

    • 著者名/発表者名
      Hidalgo‐Ahumada Catalina A. P.、Nobu Masaru K.、Narihiro Takashi、Tamaki Hideyuki、Liu Wen‐Tso、Kamagata Yoichi、Stams Alfons J M、Imachi Hiroyuki、Sousa Diana Z
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology

      巻: 20 ページ: 4503~4511

    • DOI

      10.1111/1462-2920.14388

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Cultivation of microbial dark matters in subseafloor biosphere2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Imachi
    • 学会等名
      The 6th DSM 2018 International Workshop on Deep-Sea Microbiology
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27   更新日: 2022-08-25  

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