地球史における光合成細菌の役割

光合细菌在地球历史中的作用

• 批准号: 08228218
• 负责人: 松浦 克美
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08228218/
• 关键词: 光合成細菌; 地球史; 光エネルギー; 地球環境; 進化

地球史における生物の役割は,細菌における光合成能力の獲得とその進化が重要である.本研究では,光合成細菌の多様性とその進化について,地球史との関連性に注目して研究を行った.光合成細菌は,系統および生活の仕方や環境への適応を主に考えると,3つに分けることができる.どのグループの光合成細菌が一番古いタイプかを明らかにするために,リボソームRNAの解析から一番古い光合成細菌であることが示唆されていたクロロフレクサスとその他の好熱性細菌を国内の各地の温泉から単離し,新種記載をおこなった.光エネルギーを化学的エネルギーに変換する装置である光合成反応中心複合体の遺伝子の塩基配列を,クロロフレクサスと紅色細菌の約40種で決定し,系統樹を作成した.その結果,クロロフレクサスと紅色細菌の系統関係は,リボソームRNAの場合と光合成反応中心遺伝子の場合とでよく一致し,光合成能力の面からもクロロフレクサスが一番古いタイプの光合成細菌であることが支持された.クロロフレクサスが一番古いタイプの光合成細菌であるとした時の問題点の一つは,好気的な環境にもよく適応しているということである.酸素の存在と古いタイプの光合成細菌との関係についての情報を得る目的で,絶対嫌気性とされている緑色イオウ細菌も含めて,光合成と酸素の関係を調べた.その結果,緑色イオウ細菌およびクロロフレクサスのクロロソームと呼ばれる光捕集構造にキノンが含まれていることをはじめて報告し,キノンの働きで緑色イオウ細菌においては酸素の存在で光合成機能が調節されたいることを示した.これらの結果は,原始的な光合成も酸素の存在に適応していることを示し,光合成出現当時の地球環境に無生物由来の酸素分子がすでに存在していたことを示唆する.

The history of the earth is a matter of biological work, and the acquisition of photosynthetic ability of bacteria is an important factor in the evolution of this study. The diversity of photosynthetic bacteria and the evolution of photosynthetic bacteria, the history of the earth and its relevance, the focus of attention and research on the conduct of photosynthetic bacteria, SYSTEM RESERVATIONS OF LIFE Synthetic bacterium Ichibangu's photo-synthetic bacteriumであることがshows instigation of されていたクロロフレクサスとそのhis Thermophilic Bacteria をdomestic hot springs in various places から単利し, New species record of をおこなった. Hikari chemical エネルギーに変change device であるphotosynthetic reaction center complexの伝子の塩塩组arrayを,クロロフレクサスとred bacteriaのAbout 40 species were determined, and a phylogenetic tree was created.その knot Fruit, クロロフレクサスとRed Bacteria の Systemic Relationship は, リボソームRNA の cases and photosynthetic reaction center left 伝子の casesとでよく unanimous し, photosynthetic ability の面からもクロロフレクサスが Ichibangu いタイプのPhotosynthetic bacteria であることがSupport された. The environment is suitable for environmental conditionsいてのInformation をGet the purpose で, the とされているgreen イオウ bacteria もcontaining めて, the relationship between photosynthetic acid peptides をべた.そのRESULTS, Green イオウ Bacteria およびクロロフレクサスのクロロソームとHU ばれるLight-harvesting structure にキノンがcontaining まれていることをはじめて report し,キノンの働きでgreen イオウ bacteria においては acid の presence and photosynthesis The adjustment of the function is the result of the original photosynthetic acid. The reason for the existence of acid molecules that have no biological origin in the earth's environment at the time when photosynthesis appeared is the existence of acid molecules.

项目成果

N.F.Frigaard,S.Takaichi,M.Hirota,K.Shimada,K.Matsuura: "Quinones in chlorosomes of green sulfur bacteria and their role in the redox-dependent fluorescence studied in chlorosome-like bacteriochlorophyll c aggregates" Arch.Microbiol.(印刷中). (1997)

N.F. Frigaard、S. Takaichi、M. Hirota、K. Shimada、K. Matsuura：“绿色硫细菌叶绿体中的醌及其在叶绿体样细菌叶绿素 c 聚集体中研究的氧化还原依赖性荧光中的作用”Arch.Microbiol。（ （出版中）。

S.Hanada,Y.Kawase,K.Matsuura K.Shimada,KVP Nagashima et.al.: "Porphyrobacter tepidarium sp.nov.,a moderately thermophilic aerobic photosynthetic bacterium isolated from a hot spring" Int.J.Syst.Bacteriol.47(印刷中). (1997)

S.Hanada、Y.Kawase、K.Matsuura K.Shimada、KVP Nagashima 等人：“Porphyrobacter tepidarium sp.nov.，一种从温泉中分离出来的中等嗜热好氧光合细菌”Int.J.Syst.Bacteriol。 47（正在出版）（1997）。