本研究では、海洋において、大気へのメタンの放出に関与しているメタン酸化細菌やそれに伴うメチロトロフ(メタノール酸化細菌)の役割を解明することを目的としている。これまで、各微生物の分離培養やゲノム解析等を行い、論文にまとめてきた。最終年度は、これまでの研究をさらに発展させ、メチロトロフがメタン酸化細菌との共生時にどのように増殖を可能にしているのか、ということを明らかにするためトランスクリプトーム解析を実施し、そのメカニズム解明を試みた。メチロトロフを単独でメタノールのみを添加して培養した際と、メタン酸化細菌との共生で培養した際について、RNAを抽出し、次世代シーケンサーで解析を実施した。その結果、どちらの場合にももっとも多く発現していたのは予想通りメタノール酸化酵素群(mxaオペロン)であり、メタノールが主要なメタン酸化細菌からメチロトロフへのクロスフィーディング物質になっていることが明らかになった。同時に、メチロトロフの遺伝子の約半数が共生時に発現を増加あるいは減少させており、共生時特有の生存戦略があるものと推定された。共生時に発現が増加した代謝経路について解析を行った結果、EMC経路やTCA回路などが多く発現することが明らかになった。また、各菌株の単独培養時ならびに共生時の培養上清を用いてGC-MS,HPLCによる代謝生成物等の分析も実施した。得られた結果については現在とりまとめ、新たな論文を準備中である。
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