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Isolation of diverse carboxydotrophs and identification of their primordial energy conservation

不同一氧化碳营养菌的分离及其原始能量守恒的鉴定

基本信息

批准号：
21K15024
负责人：
福山宥斗
金额：
$ 2.91万
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 Early-Career Scientists
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

项目摘要

原子地球は酸素を含まない還元的な環境であり、一酸化炭素(CO)は原始大気に普遍的に存在すると考えられる。COは強い還元力を有し金属含有酵素と容易に結合することでその活性を阻害するため、多くの生物にとって有毒な無色無臭のガスとして知られる。一方で極一部の微生物(CO酸化菌)は、このCOをエネルギー・炭素源として利用可能であり、好熱嫌気性CO酸化菌は原始地球から現在に至るまで始原的なエネルギー保存様式を保存してきたと期待される。しかし、既知のCO酸化菌は分離に乏しく、系統的に限られる上にそのエネルギー代謝も理論的に存在が推定される仕組みの一部に留まる。これの原因は、原始地球でもあり得ない高濃度のCO雰囲気下の培養条件にあると仮説立てた。そこで、本研究は低濃度のCOを添加した集積培養系より分離株を獲得し、オミクス解析によりCO酸化を起点とする始原的かつ多様なエネルギー保存様式を明らかにすることを目的とした。前年度に構築した気相CO10%雰囲気下での集積培養系に加えて、本年度も深海熱水噴出孔、海底堆積物、陸上熱水環境由来の環境サンプルを播種源として、複数の集積培養系を構築し、これらから新規に5種のCO酸化菌を純化した。この際、CO酸化菌の純度は集積培養系に対する気相分析や16Sアンプリコン解析で確認した。新規に純化したCO酸化菌には、これまでにCO酸化能が認められていない種も含まれており、今後の詳細な性状解析やゲノム解析の対象とする。

Atomic earth contains acid and carbon dioxide, which is a common element in the environment. CO is a strong and reactive metal, which contains enzymes and is easy to bind to. It is also an active and harmful substance. It is poisonous and odorless. One of the most important microorganisms (CO acidifying bacteria) is the preservation of CO from the primitive earth to the beginning of the future. However, the existence of known CO-acidifying bacteria in the absence of isolation, system limitation, and metabolic theory is presumed to be part of the system. The reason for this is that the original earth was cultivated under high CO concentrations. In this study, low concentration of CO was added to the culture system, and the isolation of CO was analyzed. In the previous year, the accumulation culture system was constructed under the condition of CO10% CO2. In this year, the deep-sea hot water jet hole, seabed deposit, and the environment of the hot water environment on land were used. The seeding source was constructed. Five kinds of CO-acidifying bacteria were purified. In this case, the purity of CO-acidifying bacteria was confirmed by phase analysis and 16S protein analysis in the culture system. The new regulation purifies CO acidifying bacteria, and the CO acidifying ability can be recognized by species, and the detailed character analysis and target analysis in the future.