2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24310150
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(新領域融合研究センター及びライフサイ |
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Principal Investigator |
馬場 知哉 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(新領域融合研究センター及びライフサイエンス統合データベースセンター), 特任准教授 (00338196)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 極地 / ゲノム / 進化 / 特殊環境 / 微生物 / 低温 / 環境適応 / 共生 |
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| Research Abstract |
本研究は大陸移動により地球上で最も過酷な環境(極低温、貧栄養、白夜/極夜の特殊な日照条件など)へと環境変動をした南極大陸上における生物の環境適応や進化、多様性の獲得に関する知見を得ることを目的として、南極湖沼の「コケ坊主」生物圏についてのメタゲノム解析および構成微生物のゲノム解析を行うために以下の実験を行った。
1、コケ坊主のメタゲノム解析
日本の南極観測隊によって採取されたコケ坊主試料からメタゲノム解析を行うためのDNA抽出の条件検討を行った。頭頂部/胴部(上層/中層/下層)/底部の5分割し、さらに分割各部位を外縁部/中間部/内層部の3分割することで15部位に分割した試料から、頭頂部/胴部(中層)/底部のそれぞれ外縁部/内層部の6部位について、新型DNAシーケンサーを用いたメタゲノム解析、さらに、16S/18S rDNAのPCR増幅産物のクローン・ライブラリー解析に用いるのに必要なDNAの抽出条件を比較検討した。
2、コケ坊主からの微生物の分離・同定
コケ坊主から微生物を分離し、分類・同定を行った。栄養培地(1/100-LB培地)、グルコース最小培地、BG11合成培地などで4～15℃の生育条件下で微生物を分離し、16S/18S rDNA配列解析により分類・同定行った。さらに分離した微生物のうち、Rhizobium属細菌のゲノム解析を新型DNAシーケンサーによるショットガン法およびフォスミド・ライブラリーによるサンガー法などの塩基配列決定法を併用することにより行い、6.6Mbのゲノムの全容を明らかにした。
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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
コケ坊主のメタゲノム解析については、部位ごとにDNA抽出の最適条件が異なるなど困難に直面したが、条件検討によりおおむね克服できた。コケ坊主からの微生物の分離・同定については、分離条件の条件検討や効率化が課題であることが明らかとなったが、それらについても克服の目処が立った。南極のRhizobium属細菌のゲノム解析では、予想以上の新たな知見が多く得られ、今後の研究の進展に大きな期待が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度に明らかとなった課題事項および条件検討(メタゲノム解析における試料部位ごとのDNA抽出の最適化、および微生物の分離における分離条件の条件検討や効率化)による克服法を基に、必要に応じて追加の条件検討も含めて、研究推進の効率化に柔軟に対応していく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
今年度は明らかとなった課題事項の克服のため、南極の貴重な研究試料の有効活用に配慮した各種の条件検討を必要とする状況であったが、研究資源を最大限に活用し効率的な研究推進に注力する目的で翌年度と合わせた使用計画を策定した。
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