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沖縄沖の深海熱水噴出孔に生息するゴエモンコシオリエビは腹側の体毛に付着するメタン酸化細菌や独立栄養性硫黄酸化細菌を主要なエサにして生活することが近年の研究で明らかとなった。特に体に付着する共生メタン酸化細菌を介してメタンを利用する動物は地球上でゴエモンコシオリエビだけであり、エネルギー源や炭素源としてメタンを与えるだけでゴエモンコシオリエビを飼育できると予想された。そこで、本研究では第一の目的としてメタンだけを添加した水槽でゴエモンコシオリエビを長期間飼育できるかを試みた。その結果、ゴエモンコシオリエビを一年以上に渡り飼育することに成功した。ゴエモンコシオリエビのメタン消費活性や外部共生菌のメタン同化活性を測定した結果、メタン飼育下のゴエモンコシオリエビは外部共生菌を介してメタンを利用していることが確かめられた。また、16S rRNA遺伝子やpmoA転写物の配列を用いた外部共生菌相の解析を行った結果、メタン飼育後の外部共生菌相には飼育前の共生メタン酸化細菌と系統的に近縁なものが存在することが明らかとなった。一方で、16S rRNA遺伝子のクローン解析や16S rRNA を標的としたFISH解析では飼育前の主要な外部共生菌である独立性硫黄酸化細菌のSulfurovumがメタン飼育後の外部共生菌相で検出されなかった。これらことから独自に開発したメタン添加水槽が共生メタン酸化細菌を維持しながらゴエモンコシオリエビを飼育するのに適したシステムであることが明らかとなった。
本研究の第二の目的はメタン添加水槽に適応できた共生メタン酸化細菌の純粋培養であった。これまでに単離培養されたメタン酸化細菌の培養方法を参考にしたものの、純粋培養には至らなかった。一方でメタン飼育後の外部共生菌相から新規性の高いメタノール資化性菌の純粋培養には成功した。
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