河口湖湖底堆積物中における未培養二トロスピラ門磁性細菌の培養に向けた培地検討

河口湖沉积物中未培养硝化螺旋磁杆菌培养基的研究

• 批准号: 21K05370
• 负责人: 下重 裕一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Toyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05370/
• 关键词: 磁性細菌; ニトロスピラ門; マグネトソーム; マグネタイト; 磁性ナノ粒子

令和4年度は、前年度に続き採取した湖底表層堆積物中における未培養ニトロスピラ門磁性細菌（以下、本菌と略す）の生育の有無を光学顕微鏡下で定期的に確認した。令和3年3月6日に湖底表層堆積物約500 mLと湖水約1,500 mLを2 Lプラスチック容器6本にそれぞれ採取し、室温（21-25℃）および暗所で約1年8カ月培養を行った結果、全サンプルにおいて本菌と形態的特徴が類似した磁性細菌の生育が確認できた。当該堆積物中から磁気的に濃縮させた磁性細菌の透過型電子顕微鏡観察を行った結果、菌体の細胞内に生合成された磁性ナノ粒子の形状、数および配置がニトロスピラ門に属する磁性細菌の特徴と一致した。また、16S rDNA配列に基づくアンプリコンシーケンスによる菌叢解析結果から、未培養ニトロスピラ門磁性細菌MWB-１株と最も近縁なOTUが検出できたことから、本菌がニトロスピラ門に属する磁性細菌であることを確認できた。しかしながら、本菌以外にもプロテオバクテリア門マグネトコッカス目に属する磁性細菌の存在も確認され、本菌とマグネトコッカス目磁性細菌の存在割合はそれぞれ2.1%および97.9%だった。本菌の存在割合が非常に低かったため、本年度実施予定だったRNA-seq解析等に必要な菌体収量が取得できなかった。そのため、次年度の研究計画だった各サンプルの堆積物中における本菌の深度別の菌数および溶存酸素濃度測定を実施し、本菌の生息環境の分析を行った。その結果、6サンプル中4サンプルの堆積物中の微好気-嫌気的環境（深度-0.5 cm）と嫌気的環境（深度-1.5から-2.5 cm）において他の深度よりも本菌が同時に多く検出された。本菌の堆積物中の生息分布は、ニトロスピラ門に属する磁性細菌の生態的特徴の一つである可能性が高いため、培養を行う上での重要な知見を得ることができた。

And 4 year は, before the annual に 続 き take し た lake surface sediments collected に お け る not cultivate ニ ト ロ ス ピ ラ door magnetic bacteria (hereinafter, the bacteria と slightly す) の fertility の presence of micro optical 顕 を microscopically で regular に confirm し た. On March 6, Reiwa 3, に about 500 mL of surface deposits at the bottom of the lake と about 1,500 mL of lake water を2 L プ ラ ス チ ッ ク container 6 this に そ れ ぞ れ し, room temperature (25 ℃) 21 - お よ び で about 1 year 8 カ month by dark line cultivate を っ た results, full サ ン プ ル に お い て in the form of the fungus と, 徴 が similar し た magnetic bacteria の fertility が confirm で き た. When the debris of か ら magnetic 気 に enrichment さ せ た type magnetic bacteria の through electronic 顕 micromirror 観 examine を line っ た に の results, bacteria cell biosynthesis さ れ た magnetic ナ ノ particle shape, several お の よ び configuration が ニ ト ロ ス ピ ラ door に genus す の る magnetic bacteria, 徴 と consistent し た. ま た, 16 s rDNA match column に base づ く ア ン プ リ コ ン シ ー ケ ン ス に よ る flora analytical results か ら, not cultivate ニ ト ロ ス ピ ラ door magnetic bacteria strains と MWB - 1 the も nearly try な OTU が 検 out で き た こ と か ら, this bacterium が ニ ト ロ ス ピ ラ door に genus す る magnetic bacteria で あ る こ と を confirm で き た. し か し な が ら, the bacteria outside に も プ ロ テ オ バ ク テ リ ア door マ グ ネ ト コ ッ カ ス orders す に genera の る magnetic bacteria present も confirm さ れ, this bacterium と マ グ ネ ト コ ッ カ ス mesh magnetic bacteria の is cut or は そ れ ぞ れ 2.1% お よ び 97.9% だ っ た. This bacterium の is cut or very low に か が っ た た め, this year be giving だ っ た resolution of RNA - seq に necessary 収 な bacteria amount が obtain で き な か っ た. そ の た め, annual の research projects だ っ た each サ ン プ ル の deposits に お け る this bacteria の depth don't の bacteria number お よ び soluble deposit acid determined concentration を be し, this bacterium の habitats の line analysis を っ た. そ の results, 6 サ ン プ ル in 4 サ ン プ ル の debris good 気 の micro - too 気 environment in depth (0.5 cm) と too 気 environment (depth to 1.5 か ら - 2.5 cm) に お い て he よ の depth り も this bacterium が に く more at the same time 検 out さ れ た. This bacterium の debris の interest-bearing は, ニ ト ロ ス ピ ラ door に genus す る 徴 of magnetic bacteria の ecological の a つ で あ likely が る い た め on line, cultivate を う で の important な know see を る こ と が で き た.