海底熱水系における分子レベルでの微生物・鉱物相互作用

海底热液系统中分子水平的微生物-矿物相互作用

• 批准号: 17654101
• 负责人: 掛川 武
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17654101/
• 关键词: 海底熱水; 微生物; 鉱物相互作用; 分子レベル; 金属錯体

鉱物と始源生物の関係は古くから問われている課題であるが、未解決である。本研究では、海底熱水活動で無機物沈殿と化学合成細菌微生物マット形成が同時に起こっている試料を採集し、そこでの微生物生態層解析を遺伝子情報および酵素活性情報から規定することを目的とした。この解析により、そこでの微生物がどの無機元素を必要とするか限定される。更に無機物、金属-有機錯体、微生物-無機物界面をナノスケール・分子レベルで観察・分析を行うことも目的とした。それによって始源的生物が鉱物をうまく活用し生息している様子を具体化してゆくことを更なる目的とした。本研究を推進するためにJAMSTEC調査船による航海申請を行った。過去に掘削を行った南部マリアナの航海を行った。外国旅費は主に海域に移動するために用いられた。先年度調査を行った既に海底に設置されている海域からはずれ更に新しい海域に調査範囲を広げた。微生物が関与してマンガンを沈殿させる様子などが観察された。東北大学に試料を持ち帰り、その後試料は環境制御型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡などで観察し、様々な有機無機複合体を見いだした。これは昨年度採集された水曜海山の試料と合わせて行った。特に透過型電子顕微鏡でアモルファス鉱物中の生体必須元素の濃集形態が明らかになり、微生物との界面の観察が行われた。東北大学に新たに設置されたLC-MS/MSを用いて微生物由来金属-有機錯体(金属クラスター)を特定する分析を行った。分析条件の設定が予想外に困難であったが、当初目的にしたデータは見いだしたが、追加試験を行う必要はある。FT-IR、ラマン分光分析からも間接的にも有機金属錯体の存在がサポートされ,それらの成果は論文化の作業が進められている。

The relationship between the origin of the organism and the ancient problem is not solved. This study aims to collect and analyze the microbial ecosystem from the sediment and chemosynthetic bacteria of the seabed hot water, and to provide information on enzyme activity. The analysis of these microorganisms and inorganic elements is necessary to limit the number of such elements. In addition, inorganic substances, metal-organic complexes, microorganisms-inorganic substances interface, molecular detection, analysis and other purposes The origin of the organism, the origin of the organism, the origin, the origin of the organism, the origin of the organism, the origin, the origin of the This study was carried out in advance of the JAMSTEC survey ship. In the past, the United States and China have made great efforts to promote the development of Sino-US relations. Foreign travel expenses The annual survey was conducted in the middle of the sea, and the survey scope was changed. Microorganisms are detected in different ways. Tohoku University-based materials for environmental control electron microscopy, transmission electron microscopy, and organic-inorganic complexes This year's annual collection of samples from the sea and mountains was conducted in conjunction with the survey. In particular, transmission electron microscopes detect the concentration of essential elements in organisms and detect the interface between microorganisms. Tohoku University has set up a new LC-MS/MS system for the analysis of metal-organic complexes of microbial origin. Analysis conditions are difficult to set, the original purpose is difficult to see, the additional trial is necessary FT-IR, UV Spectroscopic Analysis, IR Spectroscopic Analysis, IR Spectroscopic Analysis, IR

项目成果

Sulfur and carbon isotope analyses of 2.7 Ga stromatolitic sandstones in the Tumbiana Formation, Fortescue Group, Western Australia.

西澳大利亚 Fortescue 群 Tumbiana 组 2.7 Ga 叠层石砂岩的硫和碳同位素分析。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Precambrian Research (in press)
• 作者: Miyazaki;K.;Kakegawa T.
• 通讯作者: Kakegawa T.

初期地球環境と微生物活動の痕跡

早期地球环境和微生物活动痕迹

• 发表时间: 2006
• 期刊: 遺伝 vol.20
• 作者: Chiba;S.;Y. Takahashi;掛川武
• 通讯作者: 掛川武

Sulfur and carbon isotope analyses of 2.7 Ga stromatolites, cherts and sandstones in the Jeerinah Formation, Western Australia

西澳大利亚 Jeerinah 地层 2.7 Ga 叠层石、燧石和砂岩的硫和碳同位素分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: Precam. Research 148
• 作者: Ohmoto H.;Watanabe Y.;Yamaguchi K.;Naraoka;H.;Haruna M.;Kakegawa T.;Hayshi K.;and Kato Y.;Kakegawa T. and Nanri H
• 通讯作者: Kakegawa T. and Nanri H

High yield shock synthesis of ammonia from iron, water and nitrogen available on the early Earth.

由早期地球上可用的铁、水和氮高产率休克合成氨。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Earth and Planetary Science Letters 235
• 作者: T.Takasaki;Nakazawa H.
• 通讯作者: Nakazawa H.

Chemical and biological evolution of early Earth: Constraints from banded iron formations

• DOI: 10.1130/2006.1198(17
• 发表时间: 2006
• 期刊: Geological Society of America Memoirs
• 作者: H. Ohmoto;Yumiko Watanabe;K. Yamaguchi;H. Naraoka;M. Haruna;T. Kakegawa;Ken‐ichiro Hayashi;Y. Kato-Y.-K