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 鉱物 and the original creature is an ancient one and the problem is an unsolved one. In this study, the formation of inorganic substances and chemical synthesis of bacterial microorganisms based on hydrothermal activity on the seafloor was carried out simultaneously with the creation of sample materials. The purpose of collecting and analyzing microbial ecological layer analysis and enzyme activity information is the purpose of collection.このANALYSISにより, そこでのMICROBIAL がどのINorganic element を necessary とするかlimited される. We also provide more detailed information on inorganic substances, metal-organic complexes, and microorganism-inorganic interface inspection and molecular inspection and analysis. The biological origin of the origin is the living thing, the living thing, the living thing, the living thing, the materialization, the purpose of the thing. This research is being promoted by the JAMSTEC survey ship's sailing application. In the past, we were digging and cutting, and we were sailing in the south. Foreign travel expenses are mainly covered by sea areas and moving expenses. The first annual survey is carried out on the bottom of the sea and the sea area is set up and the sea area is updated and the new sea area is surveyed. Microorganisms are closely related to the microbial environment. Tohoku University's environmentally controlled electron microscope, transmission electron microscope, and organic-inorganic composite organic-inorganic composite were selected from Tohoku University. Yesterday, we collected samples from the water, sea, and mountains, and we collected the samples from the water and sea. The unique transmission-type electron microscope detects the concentrated form of essential elements in organisms and the interface between microorganisms. Tohoku University's newly established LC-MS/MS is used for specific analysis of metal-organic complexes derived from microorganisms. The setting of the analysis conditions was difficult because of the unexpected, the original purpose was clear, and the additional trials were necessary. FT-IR, ラマン spectroscopic analysis, indirect organic metal complexes, existence, and results, cultural assignments, progress.

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