| 研究課題/領域番号 |
19KK0389
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
持丸 華子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (90462861)
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| 研究期間 (年度) |
2020 – 2022
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| キーワード | 油ガス田 / メタン生成 / 嫌気微生物 / Atribacteria / 新規微生物 / 分離培養 |
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| 研究実績の概要 |
Atribacteria門細菌は、世界各地の油ガス田やメタンハイドレート、海洋底泥に数多く生息することが知られているが、分離株がほとんど存在しない。これらの環境は微生物によるメタン生成が起きていることが想定される環境であり、メタン生成アーキアに基質を供給する重要な細菌であることが予想される。この細菌の生態解明のため、それぞれの環境で検出されている系統の単離同定を行うことを目的としている。
本研究で、油田だけでなく海洋の細菌の培養を目指すのは、日本の油ガス田の貯留層のほとんどが海で堆積した堆積層であり、貯留層には堆積当時の海水(古海水)が含まれているからである。油田は概して、原油が地上に漏れ出さないような不透性の厚い地層で外環境から隔絶されることで形成される。つまり、その中にいる微生物も数十万～数百万年単位で外界から隔離されることになる。このため、微生物の進化および代謝機能の点から同門の油田分離株と海洋分離株を比較することで新たな知見が得られる可能性が高い。この進化的な側面だけでなく、油田の系統は原油の微生物分解によるメタン生成機構の解明において、海洋の系統はメタンハイドレートの成因解明において重要である。さらに海洋の系統については、広大な海洋底泥の生物圏における嫌気的な有機物分解過程に関する基盤的な知見となるため、地球システムにおける炭素循環のより詳細な解明につながることが期待される。
本研究においては、海洋の未培養微生物培養の第一人者であるハワイ大学ハワイ海洋生物研究所のMichael S. Rappe教授と共同研究を行う。これにより、海洋試料の採取および海洋微生物のゲノム情報について強力なサポートを得ることが可能となる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまでに原油分解メタン生成培養系で優占している系統群名JS1に含まれる細菌の集積培養に成功し、これまでに知られていない新しい基質利用性を発見した。本研究ではこの発見を活かし、世界各地の油ガス田やメタンハイドレートなどの海洋底泥に数多く生息することが遺伝子解析から示唆されているAtribacteria門(系統群名JS1およびOP9)の細菌を分離培養することで、その生態を解明することを目的としている。本研究においては、海洋の未培養微生物培養の第一人者であるハワイ大学ハワイ海洋生物研究所のMichael S. Rappe教授と共同研究を行う。これにより、海洋試料の採取および海洋微生物のゲノム情報について強力なサポートを得ることが可能となる。Rappe教授は嫌気培養の経験がないため、本共同研究により、双方にとってこれまでにない研究体制での研究が可能となる。Rappe教授の研究室において、まず嫌気チャンバーおよび嫌気培養用ガスラインの設置を行った。予定通り海洋試料の採取と培養を行い、メタン生成培養系を得ることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、複数の海洋試料の遺伝子解析を行いAtribacteria門細菌の分布について明らかにする。さらに、既に得られたメタン生成培養系の遺伝子解析を行い、生育した微生物の系統を明らかにする。標的微生物の生育を確認できた場合は単離および全ゲノム解析を行う。
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