高温極限環境から地下圏への分子微生物生態学的アプローチ

从高温极端环境到地下圈的分子微生物生态方法

• 批准号: 02F00791
• 负责人: 加藤 憲二
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00791/
• 关键词: 地下圏; 微生物; 遺伝子解析; 多様性; 群集構造; 掘削コア; 微生物フロラ; PCR; DNA解析; 還元環境; 妨害物質; 潜在的活性

Nihal Welikala博士は、2002年11月の来日以来、堆積物層に形成された浅い帯水層をターゲットに、地下圏微生物の群集構造を遺伝子解析法により明らかにすることに取り組んできた。還元的で、鉄などの妨害物質を多量に含む掘削コアからの遺伝子抽出は容易ではなかったが、ほぼ1年間にわたる試行錯誤の結果、信頼に足る量の遺伝子抽出に成功した。2003年8月に掘削によって得られたコアを対象に、明瞭な遺伝子についてクローニングを行った結果、100以上のクローン(細菌種)を得た。これらについてシークエンスによる遺伝子解析を継続しているが、現在までに以下にあげるような細菌種が確認された。硫酸還元菌を含むデルタ・プロテオバクテリアの存在を示す遺伝子が2.1mと3.6mから検出された。とりわけ土壌層に近い2.1m層では多様な細菌種が存在するようである。より深部の6.1mからは、深部地下圏から見いだされる細菌や、深海底の熱水噴出孔から見いだされている細菌に類縁の細菌種が存在する可能性を示した。これらのことから、地下圏微生物の多様性と、その全母集団の一様性(全母集団が無限の広がりを持つものではない可能性)を示唆するものと考えられる非常に興味深い知見を得つつある。環境データと対応した堆積物環境中の細菌群集に関するデータとしてはきわめて貴重で、嚆矢野ひとつとなるものと考えられる。メタン生成細菌など古細菌(アーキア)の解析は異なったプライマーを用いて解析に着手している。成果の一部はすでに日本微生物生態学会で報告した(Diversity of microbial community in a shallo subsurface environment Welikala et al.、第19回日本微生物生態学会 29-A-0,千里ライフサイエンスセンター、2003年10月27-29日)。

Dr. Nihal Welikala said that since November 2002, the accumulation layer has been formed in shallow water layers, and the subsoil microbial community structure has been analyzed by molecular analysis. The amount of harmful substances in the original, iron and iron is large, and it is easy to extract the impurities. The results of trial and error in one year are large, and the impurities are successfully extracted. August, 2003: More than 100 species of bacteria have been identified. The following bacterial species were identified: The presence of sulfuric acid reducing bacteria was detected at 2.1m and 3.6m. There are many bacterial species in the 2.1m layer near the soil layer. The possibility of the existence of bacterial species in the deep 6.1 m underground and in the deep water bottom hot water vents is shown. The diversity of microorganisms in the subsurface and the uniformity of the entire population (the possibility that the entire population has unlimited diversity) indicate that there is a need for investigation and investigation. Environmental factors are related to bacterial colonization in the accumulation environment. The analysis of bacteria and archaea in different species is carried out with the help of analysis. A report by the Japanese Society for Microbial Ecology (Diversity of microbial community in a shalo subsurface environment Welikala et al.) The 19th Japanese Society of Microbial Ecology 29-A-0, Sensei Ishiki, October 27-29, 2003).

项目成果

Nihal Welokala, Kenji Kato: "Microbial Analysis of Distribution and Their Potential Activity in Soft Rock Sediment Obtained by Drilling"Geomicrobiology Journal. (発表予定).

Nihal Welokala、Kenji Kato：“通过钻探获得的软岩沉积物中的微生物分布及其潜在活性”地球微生物学杂志（待出版）。