2017 Fiscal Year Annual Research Report
Cultivation and characterization of archaeal dark matters
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15H02419
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
井町 寛之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 主任研究員 (20361933)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉木 秀幸 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (00421842)
高木 善弘 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 主任技術研究員 (10399561)
諸野 祐樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 高知コア研究所, グループリーダー代理 (30421845)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 微生物 / アーキア / 生物多様性 / バイオリアクター / 古細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
集積培養に成功していた未知アーキアについて、Small subunit ribosomal RNA遺伝子を標的とした定量PCRとtag-sequencing解析を併用した増殖モニタリングを行う事により、数種類の微生物から構成される高度に集積培養された培養物を得ることに成功した。また、本アーキアのアミノ酸の異化および同化代謝について、昨年度に得ていたRNA-Seq法による発現解析のデータと付き合わせながら、さらなる詳細なゲノム解析を解析および潜在的な代謝経路の推定を行った。加えて、炭素と窒素が安定同位体で標識されたアミノ酸を培地に添加した120日間におよぶ長期培養実験と超高空間分解能操作型二次イオン質量分析装置 (NanoSIMS)を用いた分析により、本アーキアが菌体内にアミノ酸を取り込んで生育していることを明らかにした。本アーキアの大量培養を行い、菌体をろ過による濃縮等を行う事で細胞を高濃度化し、細胞の薄切片を作成した。その後、その薄切片を透過型電子顕微鏡を用いて観察を行う事で、詳細な細胞膜構造を取得する事に成功した。
昨年度に海底堆積物から培養に成功していた別の未知アーキアについは、さらなる集積培養を進めた。増殖が不安定な場合があるため、定量PCRおよびtag-sequencing解析を行いながら注意深く、その増殖についてモニタリングを行った。その結果、本アーキアを含めた複数種の微生物から構成される高度に集積培養することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
培養に成功していた未知アーキアの高度な集積培養系を得ることができたことは、今後の詳細な生理学特徴の決定や細胞観察の結果を解釈する上で、非常に大きな前進であった。このことから「おおむね順調に進展している」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
高度に集積培養できている未知アーキアの分離を目指すとともに、これまでに得られた結果をまとめて論文化をすすめる。また、初年度から運転を行っている下降流懸垂型スポンジリアクターには多種類の未知アーキアが集積培養できているので、それぞれの未知アーキアの分離作業ならびにゲノム配列の取得を進めて行く。
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Research Products
(3 results)
