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2021 年度 研究成果報告書

微生物生態系のシステム崩壊と再安定化機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 19K22927
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分64:環境保全対策およびその関連分野
研究機関静岡大学

研究代表者

二又 裕之  静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (50335105)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワード微生物生態系 / 合成微生物群集 / 代謝ネットワーク / 微生物間相互作用 / 共存 / 揺らぎ / 制御
研究成果の概要

微生物生態系は深海底土圏からヒトの腸内とあらゆる場所で形成され、場の様々な機能を担っており、好適な制御が希求されています。しかし、制御に関する知見はまだまだ十分と言えず経験則に依存しているのが実情です。本研究では、微生物生態系の形成メカニズムの解明に向けて、異なる3種の微生物を用いてモデル微生物生態系を構築し、その形成機構に関する解析を実施しました。その結果、安定した微生物生態系の構築は、微生物間の代謝ネットワークとそのネットワークを変化させ得る微生物間の相互作用の変化が重要であることが示唆されました。

自由記述の分野

微生物生態学

研究成果の学術的意義や社会的意義

微生物生態系の形成原理の理解は、微生物生態学における非常に大きな課題の1つでもあります。本研究では、代謝ネットワークが微生物生態系の安定形成因子であることを見出し、さらに微生物間相互作用の揺らぎが代謝ネットワークを固定せず異種微生物の安定共存に重要であることを実験的に示唆しています。分離株を用いた本研究から、相互作用の揺らぎを見出せたことは、細胞レベルでの代謝活性や遺伝子発現の差異といったこれまで実態としては捉え難かった課題に、今後直接的に解析可能であることを示唆し学術的意義が非常に高いと判断されます。また、より適切に制御する上でも重要な知見を得る可能性があり社会的意義も深いと考えられます。

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公開日: 2023-01-30  

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