Correlation between mcrobial activity and metal corrosion

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金属材料の腐食に微生物がかかわる現象(微生物腐食)は、あまり広く知られていない。微生物腐食は、我々の生活を支える各種インフラストラクチャ―の劣化にもかかわり、膨大な経済的損失と石油関連施設や化学工場でのパイプライン腐食から石油や化学薬品での環境汚染などを引き起こす重要な社会問題の一つでもある。微生物腐食における微生物群集構造解析では、微生物活動と腐食の関係性が分からないことが指摘されており、微生物腐食を実験室レベルで再現し、その腐食過程での微生物活動を露わにすることが必要である。そこで、本研究では、微生物腐食発生が継続的に確認されている実環境からのサンプルを用いて、実験室レベルで腐食再現試験を行い、腐食過程をマルチオミックス解析(メタゲノム、トランスクリプトーム、メタボローム)することで、腐食過程における微生物の活動を明らかにすることを目的とした。実験室レベルの培養試験で得られたサンプルからDNA及びRNAを抽出し、メタゲノム解析およびメタトランスクリプトームを実施した。メタゲノム解析では、近年微生物腐食の分野でも注目されている電気化学活性を持つ微生物の遺伝子情報を取得することに成功し、複数種類のマルチへむタンパク質の同定に至った。また、メタトランスクリプトーム解析により遺伝子発現レベルについても結果を得ることができた。電気化学活性と直結するマルチヘムタンパク質の発現レベルも確認することができたが、他の遺伝子に比べて特に高い発現量は確認されず、腐食環境下で強い誘導がかかっているというよりも、構成的に遺伝子が発現していると推定された。微生物腐食反応における遺伝子発現解析の実例はほとんどなく、本研究で得られた情報は微生物腐食メカニズムを理解する上で今後非常に重要になってくるだろう。