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CO2を固定化して嫌気的に有機酸発酵するホモ酢酸菌と有機酸を高効率で油脂に変換する好気性海洋微生物オーランチオキトリウムとの複合培養系からなる「Gas-to-Lipidsバイオプロセス」を至適化するため、オミクス解析やゲノム編集技術を駆使した育種によって当該微生物の極限性能を引き出し、実生産へ向けた学術的および技術的基盤を構築することを目的とした。昨年度までに、育種候補遺伝子のうち未解析であった遺伝子について同様にして解析を進め、生産性向上への指針を得た。また、最終生成物の一つである抗酸化性カロテノイド類の高生産誘導条件についてレポーター系などを利用した解析を進め、従来のストレス応答性因子とは異なるシグナル伝達経路による誘導応答を示唆する実験結果を得た。さらに、当該バイオプロセスを構成する微生物間の自然界における栄養従属共生関係を推察するための解析手法として遊走子の取得条件や方法を確立した。本年度は、さらに未解析となっていた育種標的遺伝子について解析を行い、多数の関連因子の存在を明らかにするとともに、多重改変に資する方法として栄養要求性マーカーについて調査を進めた。また、遊走子については、実際に各種化合物に対する走化性を解析して、誘因物質を幾つか同定し、それらの海洋生態系での意義について考察することができた。以上の成果はいずれも、当該プロセスの高効率化に向けて、直接あるいは間接的に寄与する重要な知見であり、今後の社会実装において貢献するものであると言える。
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