研究課題
本研究テーマでは，自然環境におけるメタンや亜酸化窒素などのガス生産において，バイオフィルムや凝集塊などの微生物集団の高次構造と，その中での個々の微生物細胞の状況が，微生物過程に大きな影響を与えることを仮定している。そのため，ガス生産過程を正確に解析するためには，光学機器で観察した状況で微生物集団の代謝産物や遺伝子の発現状況を解析する実験系を構築することを最終の目標としている。そのためのモデル生物として，実験畑地の土壌からメタン生成・資化細菌コンソーシアの分離を試みた。土壌を採取した土壌を段階希釈後，複数種のメタン生成細菌用の培地に接種した。２０℃で嫌気培養したところ，いくつかの培養瓶でガスの生成を確認した。その培養瓶試料をさらに段階希釈して再接種する作業を２回繰り返したのち，継続的な培養系を確立した。この培養を蛍光顕微鏡で観察したところ，微小な凝集塊が存在していた。撹拌子を用いてこの凝集塊が生成できない条件で培養した場合は，ガスの生成を確認できなくなったことから，この微生物コンソーシアにおいては凝集塊の生成がメタンガス生成・消費プロセスの必須の条件になっている可能性が考えられた。ただし，その場合でも，凝集塊の有無が微生物集団全体の種組成に直接影響を与えているのか，それとも種組成自体は変わらないながら，代謝プロセスの発現に影響を与えているのかは明らかではなかったため，それぞれの培養系について，１６SrRNA遺伝子を用いた種組成解析を行った。その結果，メタン生成菌遺伝子は培養系において確認できたものの，細菌集団全体の遺伝子組成については明確な判断ができる結果は得ることができなかった。今後は，遺伝子プローブを用いて，この微小なアグリゲイト内のメタン生成菌の分布を明らかにするとともに，メタンの生成および資化に関わる遺伝子の解析を進める必要があると考えている。
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すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件)
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