Synthetic experiments and genomic analysis for understanding a possible scenario of the birth of life in chimney structure

综合实验和基因组分析，用于了解烟囱结构中生命诞生的可能场景

• 批准号: 19K14830
• 负责人: 奥村 知世
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kochi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-02-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K14830/
• 关键词: チムニー; 生命の起源; 蛇紋岩化作用; アルカリ湧水; ブルーサイト; カルサイト; ゲノム解析

本研究では、初期生命誕生・進化の場のアナログサイトである蛇紋岩化作用に関連した海底アルカリ湧水で発達するチムニー内で生じる物理化学・生化学プロセスの実態を明らかにすることで、チムニー内における生命誕生のシナリオを提案することを目的とする。令和4年度は、主にインジェクション法によるチムニー組織形成実験の実験系の改良及び、さまざまな条件を変えて天然試料を再現する実験を進めた。また、前年度に引き続き、研究対象である深海チムニー構造の微細組織について、X線CTを用いた３次元の構造解析を行った。解析画像を画像処理ソフトウェアにて処理し、組織的特性を定量的に記載することを進めた。また、主な研究対象とする、しんかい湧水域の微生物群集組成の違いを考慮し、ホルマリン固定したチムニー試料について、DNAをターゲットとした蛍光色素で染色をした切片の観察を行い、チムニー組織と微生物の分布の関係性を広く調べた。共同研究で進めていたチムニーの鉱物化学・電気化学的特性の記載について取りまとめた内容と、チムニータイプや部位による微生物群集構造について取りまとめた内容を学会発表し、論文化に向けた有意義な議論をおこなった。

This study aims to clarify the state of life formation and evolution in the early stages of life evolution and its relationship with serpentine mineralization in the seabed. In order to improve the quality of the natural sample, the main method of tissue formation and the conditions for the reproduction of natural samples were proposed in the fourth year. In the past year, research objects were introduced into the deep sea structure and fine tissue analysis. X-ray CT was used to analyze the three-dimensional structure. Analysis of portrait processing, tissue characteristics and quantitative records The main purpose of this study is to consider the relationship between the composition of microbial communities in the water and the distribution of microorganisms in the water. Jointly study the characteristics of biological chemistry and electrochemistry, and study the structure of microbial communities.

项目成果

Alkaline hydrothermal vents as chemiosmotic energy convertors

作为化学渗透能量转换器的碱性热液喷口

• 发表时间: 2022
• 作者: 2.H-E. Lee;T. Okumura;M. Yamamoto;J-E.Lee;H. Ooka;A. Yamaguchi;S. D. Namgung;K. T. Nam;S. E. McGlynn;R. Nakamura
• 通讯作者: R. Nakamura

しんかい湧水域のチムニーおよび堆積物中の微生物群集組成とその多様性

新海泉地区烟囱及沉积物微生物群落组成及多样性

• 发表时间: 2021
• 作者: 2.H-E. Lee;T. Okumura;M. Yamamoto;J-E.Lee;H. Ooka;A. Yamaguchi;S. D. Namgung;K. T. Nam;S. E. McGlynn;R. Nakamura;奥村知世，高木善弘，高井研，平井美穂，布浦拓郎，小原泰彦
• 通讯作者: 奥村知世，高木善弘，高井研，平井美穂，布浦拓郎，小原泰彦

Microbial communities in brucite-carbonate chimneys and clam colony sediments in the Shinkai Seep Field, the deepest serpentinite-hosted vent system in the Southern Mariana Forearc

新海渗流场（南马里亚纳弧前最深的蛇纹岩喷口系统）水镁石碳酸盐烟囱和蛤群沉积物中的微生物群落

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Okumura;Y. Takaki;K. Takai;M. Hirai2 T. Nunoura;Y. Ohara
• 通讯作者: Y. Ohara