Unseen deep biosphere: organic molecules in anoxic primitive prokaryotic cell.

看不见的深层生物圈：缺氧原始原核细胞中的有机分子。

• 批准号: 20H02019
• 负责人: 高野 淑識
• 金额: $ 11.56万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02019/
• 关键词: -; ロキアーキオータ; アーキア; 共通祖先; 軽元素標識法; 系統樹の分岐点; 細胞様式; 分子レベル解析; アーキア（古細菌）; 地下生命圏; 無酸素環境; クロマトグラフィー; 高分解能質量分析法; 深部地下帯水層; 深部流体; 始原的なメタン生成アーキア; 補酵素F430; カーボンサイクル

真核生物の起源の最有力候補としてロキアーキオータと呼ばれるアーキア（古細菌）が大きな注目を集めている。理由は、「アーキアとユーカリア（真核生物）の共通祖先」とされるためである。今年度の研究では、標識法を応用した室内実験での生化学的な検証と共に、その系統群の生物地理区の特性把握のために、いくつかのフィールド調査を併せて行った。とくに、北米プレートとユーラシアプレートの境界に位置する糸魚川―静岡構造線上に位置する断層湖（諏訪湖）は、「地質学的なホットスポット」であり、厳冬期に不凍のビッグホールを形成し、湖氷の不均質性の出現にも影響を与えている。しかしながら、これらのガスの主成分や起源、表層水圏に放出された後の動態を含め、物質循環に関する全体像については、ほとんど不明であったので、ガス流体に含まれる分子種に着目し、精密な分子レベル安定炭素同位体比・放射性炭素同位体比の解析を行い、深部炭素を起源とするメタンが主体であることを明らかにした（ACS Earth and Space Chemistry誌、2022年 6月15日 公開）。ACS Earth and Space Chemistry誌の審査では、トップ5％の上位スコアの評価を受け、同号の表紙に採用された。これにより「地質学的ホットスポット」である表層水圏の炭素循環の全体像の理解が期待される。また、深部由来のメタンが湧出する現象は、メタンの湧出が確認される現場環境でのメタンサイクルを解き明かすためのモデルケースとしても期待されている。本研究では、定点観測を行われているスカイシープロジェクト（Sky Sea Project: SSP）および八剱（やつるぎ）神社 宮司グループから、ご協力頂いた。［注釈］Covid-19の影響でフィールド調査（越県および入域の制約）および室内実験（化学分析・質量分析など）の予定変更を余儀なくされたため、一部の研究成果について、2021-2022年の間で連続的な調査研究を行っています。

Origin of eukaryotic の の the strongest alternate と し て ロ キ ア ー キ オ ー タ と shout ば れ る ア ー キ ア (archaea) が き な attention を set め て い る. Reason: ア, ア, キアとユ, カリア (eukaryotes) <s:1> common ancestor "とされるためである. Our の research で は, identification method を 応 with し た indoor be 験 で の biochemical な 検 と altogether に, そ の system group の biogeographic region の features grasp の た め に, い く つ か の フ ィ ー ル ド investigation を and せ て line っ た. と く に, north プ レ ー ト と ユ ー ラ シ ア プ レ ー ト の realm に position す る si chuan fish - shizuoka tectonic position online に す る fault lake lake (gen) は, "geology な ホ ッ ト ス ポ ッ ト" で あ り, 厳 winter period に non-freezing の ビ ッ グ ホ ー ル を し, lake 氷 の heterogeneity の appear に も influence を and え て い る. し か し な が ら, こ れ ら の ガ ス の principal component や origin, surface water in sha-lu に release さ れ た の dynamic を め, material circulation after に masato す る all like に つ い て は, ほ と ん ど unknown で あ っ た の で, ガ に ス fluid containing ま れ る molecular species し に with orders, precision な molecular レ ベ ル stable carbon isotopic body, radioactive carbon isotopic body than の parsing を い, deep Some carbon を origin とするメタ が が main body である が とを light ら である に た た (ACS Earth and Space Chemistry, published June 15, 2022). ACS Earth and Space Chemistry <s:1> review で で, トップ 5% <s:1> superior スコア <s:1> evaluation 価を acceptance け, the <s:1> sheet paper of the same number に adopts された. <s:1> れによ れによ "geology ホットスポット" である surface water sphere <s:1> carbon cycle <e:1> whole image れによ understanding が expectation される. ま た, deep origin の メ タ ン が gush す る は, メ タ ン の gush が confirm さ れ る site environment で の メ タ ン サ イ ク ル を solution き Ming か す た め の モ デ ル ケ ー ス と し て も expect さ れ て い る. This study で は line, fixed-point 観 を わ れ て い る ス カ イ シ ー プ ロ ジ ェ ク ト Sky Sea Project: (SSP) お よ び eight 剱 (や つ る ぎ) shrine palace department グ ル ー プ か ら, ご together い た. [note 釈] Covid - 19 の influence で フ ィ ー ル ド survey (the 県 お よ び domain の restriction) お よ び indoor be 験 (chemical analysis, quality analysis な ど) の designated - more を Yu Yi な く さ れ た た め research achievements, a の に つ い て, 2021-2022 between の で line even 続 な investigation を っ て い ま す.

项目成果

プレート境界の断層湖で湧出する地下深部ガスの分子種特定と物質循環

板块边界断层湖涌出地下深层气体分子种类及物质循环识别

【招待講演】プロービングケミストリー：海底下にいる「地球最古の代謝を現存する生命」を化学で観る。

[邀请讲座]探索化学：对海底下“地球上现存最古老的代谢生命”的化学观察。

• 发表时间: 2020
• 作者: 内田晃一,山田格,森西洋平;高野 淑識
• 通讯作者: 高野 淑識

「科学の花を見るときは」

“当你看到科学之花时”

• 发表时间: 2022
• 作者: Silpa;A. S.;Satish-Kumar;M.;& Takahashi;T.;高野 淑識
• 通讯作者: 高野 淑識

Extraterrestrial hexamethylenetetramine in meteorites-a precursor of prebiotic chemistry in the inner solar system.

• DOI: 10.1038/s41467-020-20038-x
• 发表时间: 2020-12-07
• 期刊: Nature communications
• 影响因子: 16.6
• 作者: Oba Y;Takano Y;Naraoka H;Furukawa Y;Glavin DP;Dworkin JP;Tachibana S
• 通讯作者: Tachibana S

Microbial Reworking of Organic Matter in Marine Sediments Revealed by Carbon Isotopic Compositions of Individual Amino Acids

单个氨基酸的碳同位素组成揭示了海洋沉积物中有机物的微生物再加工

• 发表时间: 2022
• 作者: Y. Sun;N. F. Ishikawa;N. O. Ogawa;J. Kuroda; Y.Takano;N. Ohkouchi
• 通讯作者: N. Ohkouchi