研究課題
本研究では、NanoSIMS (Nano-scale Secondary Ion Mass Spectroscopy) による元素同位体分析や分子生物学的解析等を駆使し、最大で1億年前に堆積した海底下試料中に存在する未知微生物の姿形を捉えると同時に、それら微生物が「生きているのか？」「機能・役割は？」「代謝活性は？」という基本的かつ重要な問いに答えることを目標とする。多様な海底下環境で採取した試料から申請者が開発した独自の技術によって微生物細胞を分取し、安定同位体基質取り込み、ゲノム解析や元素組成分析等、多面的な解析を行う。平成28年度は平成27年度以前に取得した国際深海科学掘削計画（IODP)航海において取得し、安定同位体ラベルされた基質を添加して培養を行っている試料について、ヘッドスペースガスの分析を実施した。海底下から取得してきた試料中には微生物細胞が存在していることが顕微鏡観察の結果から分かったが、試料が泥であることと、存在する微生物の活性が著しく低いため、基質を添加しても外から培養が成功しているかどうかを判断することが出来ない。そこで、培養バイアルの気相に存在するガス成分の安定同位体比を測定することで、細胞の基質異化活性をモニタリングした。これによって活性が高まっていると判断された培養バイアルなどについては、高密度の溶液を用いた密度勾配遠心分離操作によって重たい非生物粒子と軽い細胞を分離、さらに細胞内のDNAを染色してセルソーターによって高速分取した。これにより細胞と非生物粒子とをほぼ完全に分離し、NanoSIMSを用いた微生物による基質取り込み検出を一部実施した。
2: おおむね順調に進展している
年度当初の計画に沿ってこれまでのところ順調に研究を進行している。
今後、さらに活性検出を続け、極限環境と呼ばれる海底下から取り出されてきた微生物生命の生き様を明らかにするべく研究を進める。具体的には効率的な分析を実現するために細胞を特異的に分離する手法を活用して、NanoSIMSマシンタイムの効率化を図る。
すべて 2017 2016 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 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件)
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