Elucidation and diversity analysis of core microbiome involving in hydrocarbon degradation in anoxic environments

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K07183
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 中村 浩平 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (40456538)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: メタン発酵 / メタン生成アーキア / 嫌気的原油分解

Outline of Annual Research Achievements

(1) アルカン分解菌の分離と性状解析　[メタゲノム解析]　集積培養を経た軽油添加系について重点的に解析を行った。本培養系はC8からC26のn-アルカンの減少がみられ、特にC16からC19のn-アルカンは継代後大きく減少した。メタ16S rDNA解析の結果、アーキアでは酢酸資化性メタン生成アーキアであるMethanosaeta属が優占し、バクテリアではSmithella属が優占していた。継代後は継代前と比べてMethanosaeta属、Smithella属の割合が増加した。メタゲノム解析の結果、継代前では2種類のSmithella属菌に由来する配列が得られた。継代後では、継代前の片方と同じOtuであるSmithella属菌の配列が得られ、1種類のSmithella属菌の優占が示唆された。また、それぞれの配列からアルキルスクシネート合成酵素（ass）遺伝子群を含むオペロンが得られた。AssAの系統解析の結果、継代を通じて優占していたSmithella属菌由来AssAは近縁であり、継代後で消失した Smithella属菌由来AssAとは異なった。軽油組成の経時変化を考慮すると、2種類のSmithella属菌は基質とするn-アルカンの炭素数が異なり、基質の減少に伴って片方のSmithlla属菌が減り、1種類のSmithella属菌が優占したと考えられる。
(2) 無酸素環境下における炭化水素分解菌群の多様性解析　硫酸塩還元トルエン分解細菌（TSK株）のゲノム解析を行った。分離されたTSK株のゲノム解析により、Contig 数154，最大Contig長295,967 bp，全長4,878,231 bpでcds数は4453と予想された。ゲノム解析完全性のベンチマーク解析ソフト（BUSCO）で100%近いコア遺伝子が検出された。