深部油ガス田に生息する新規微生物の生態解明と海洋における機能の解明

阐明生活在深层油气田的新微生物的生态及其在海洋中的功能

• 批准号: 19KK0389
• 负责人: 持丸 華子
• 金额: $ 9.73万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19KK0389/
• 关键词: 海洋微生物; Atribacterota; 嫌気培養; メタン生成; Atribacteria; 油ガス田; 嫌気微生物; 新規微生物; 分離培養; 細菌; 古細菌; 海洋; 嫌気; 培養

Atribacterota(旧Atribacteria)門細菌は、世界各地の油ガス田やメタンハイドレート、海洋底泥に数多く生息することが知られているが、それぞれの環境で優占する同門の細菌はほとんど分離同定されておらず、その環境中における生態は未知である。これらの環境は微生物によるメタン生成が起きていることが想定される環境であり、メタン生成アーキアに基質を供給する重要な細菌であることが予想される。Atribacterota門細菌には海洋底泥や油田など、異なる環境ごとに異なる系統の細菌が存在していることが知られている。本研究では、Atribacterota門細菌の生態解明のため、油ガス田または海洋それぞれの環境で検出されている系統に含まれるAtribacterota門細菌およびその関連微生物の分離同定を行うことを目的としている。本研究は、海洋の未培養微生物培養の第一人者であるハワイ大学ハワイ海洋生物研究所のMichael S. Rappe教授と共同で行った。今年度はRappe教授だけでなく、ハワイ・パシフィック大学のOlivia Nigro准教授とも共同で研究することにより、深海4000m、5000m、6700mの海洋底泥および熱水噴出口の試料を用いて培養を行った。Atribacterota門細菌をターゲットにした培地を含めて、25種類の培地を作成し、25℃または65℃でそれぞれ嫌気的に培養を行った。複数の培地で濁度が見られ、顕微鏡下で様々な形態の微生物が生育していることが確認された。25℃または65℃の培養温度それぞれで生育が見られた試料の一部についてゲノム解析を行った。その結果、高熱性アーキアであるThermococcus、高熱性のメタン生成アーキアであるMethanothermococcusが少なくとも培養できていることが明らかになった。また、日本のガス田から単離したAtribacterota門細菌について、その性質の同定を行った。この細菌にはゲノムＤＮＡを包む細胞内膜があることが明らかになった。

Atribacterota は (old Atribacteria) door bacteria, oil all over the world の ガ ス field や メ タ ン ハ イ ド レ ー ト, Marine sediment に more く interest-bearing す る こ と が know ら れ て い る が, そ れ ぞ れ の environment で optimal for す る stuff の bacteria は ほ と ん ど separation with fixed さ れ て お ら ず, そ の environment に お け る ecology Youdaoplaceholder0 unknown である. こ れ ら の environmental microbial に は よ る メ タ ン generated が up き て い る こ と が scenarios さ れ る environment で あ り, メ タ ン generated ア ー キ ア に matrix を supply す る important な bacteria で あ る こ と が to think さ れ る. Atribacterota door bacteria に は Marine sediment や oilfield な ど, different な る environment ご と に different な る system の bacteria が し て い る こ と が know ら れ て い る. This study で は, Atribacterota door bacteria の ecological interpret の た め, oil ガ ス field ま た は Marine そ れ ぞ れ の environment で 検 out さ れ て い に contain ま る system れ る Atribacterota door bacteria お よ び そ の masato even microorganisms の separation with fixed line を う こ と を purpose と し て い る. This study is conducted by と, the first person to cultivate <s:1> uncultured microorganisms in the ocean であるハワ, and Professor Michael S. Rappe from the ハワ Institute of Marine Biology, ハワ university と. Professor looked longingly は Rappe だ け で な く, ハ ワ イ · パ シ フ ィ ッ ク university の Olivia Nigro associate professor と も で study together す る こ と に よ り, 4000 m, 5000 m and 6700 m deep Marine sediment お の よ び hot water spray export の sample を with い て line cultivate を っ た. Atribacterota door bacteria を タ ー ゲ ッ ト に し た petty を containing め て, 25 kinds の を し consummate, 25 ℃ ま た は 65 ℃ で そ れ ぞ れ line too 気 に cultivate を っ た. Plural の petty で turbidity が see ら れ, 顕 microscopically で others 々 の microbial が な form birth し て い る こ と が confirm さ れ た. 25℃また った 65℃ <s:1> culture temperature それぞれで growth が see られた sample <e:1> part one に を てゲノム てゲノム てゲノム てゲノム analysis を line った. そ の results, high fever ア ー キ ア で あ る Thermococcus, high fever の メ タ ン generated ア ー キ ア で あ る Methanothermococcus が less な く と も cultivate で き て い る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, Japan の ガ ス field か ら 単 from し た Atribacterota door bacteria に つ い て, そ の nature の with fixed line を っ た. The DNA of the <s:1> bacterium に に ゲノム ゲノム is を wrapped in む, the inner membrane of the cell is がある とが とが, and the light is ら になった になった.

项目成果

Isolation and characterization of the novel deep subsurface Atribacterota member possessing membrane-bounded nucleoid

具有膜结合核的新型深层地下Atribacterota成员的分离和表征

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroki Kawamoto;Miho Watanabe;Hanako Mochimaru;Nozomi Nakahara;Xiang-Ying Meng;Hideyoshi Yoshioka;Nobuhiko Nomura;Hideyuki Tamaki
• 通讯作者: Hideyuki Tamaki

タンニン酸により集積されたガス田の新規古細菌

单宁酸积累的气田中的新古菌

• 发表时间: 2022
• 作者: 持丸 華子,青柳 智;堀 知行;井上 一大;佐々木 拓郎;吉岡秀佳
• 通讯作者: 吉岡秀佳

核膜様構造を持つ新規 Atribacterota門地下細菌の培養化と機能解明

具有核膜样结构的 Atribacterota 门新型地下细菌的培养和功能阐明

• 发表时间: 2022
• 作者: 川本 大輝，渡邊 美穂，持丸 華子，中原 望，孟 憲英，片山 泰樹;吉岡 秀佳，野村 暢彦，玉木 秀幸
• 通讯作者: 吉岡 秀佳，野村 暢彦，玉木 秀幸