地球規模での炭素循環に関与する未知アーキアの解明－ゲノム情報を活用した分離培養－

阐明参与全球碳循环的未知古菌 - 使用基因组信息进行分离培养 -

• 批准号: 16J10845
• 负责人: 中原 望
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J10845/
• 关键词: 培養; DSAGアーキア; Chloroflexi門バクテリア; ゲノム解析; 海底堆積物; アーキア; 未培養微生物

本研究では、海底堆積物中に普遍的かつ優占的に生息することが知られている門レベルで未培養なアーキア群（Deep-Sea Archaeal group: DSAG）に属するアーキアの分離・培養に成功し、詳細な生理学的・遺伝子学的特徴を解明した。さらに、本DSAGアーキアの分離・培養を進めて行く過程において共存していた2種類の新目レベルで新規なChloroflexi門に属するバクテリアを分離し、それらの詳細な生理学的特徴を理解することができた。以下にその詳細について述べる。本研究で対象とした系統分類学上高次レベルで未培養であった微生物たちは、極めて遅い増殖速度 (倍加時間は20-30日程度)であり、その最大到達菌体密度 (10^5 cells/ml程度)も極めて低かった 。この特徴から、これらの微生物は細胞分裂にエネルギーを使用するよりも、可能な限り一つの細胞を存続させることを優先したエネルギー節約型のライフスタイルをとると考えられた。これは、海底堆積物環境のような極限環境で生き残るための生存戦略と考えられる。加えて、これら微生物のゲノム情報を得ることにも成功し、そのゲノム情報から詳細な代謝プロセスの解明を行った。ゲノム情報を活用することで集積ならびに分離操作を効率よく進めることができた。さらに、培養に成功した微生物は記載・命名に必要となる基本的な生理学的特徴の調査だけでなく先端的な種々の顕微鏡観察や安定同位体ラベルを利用した培養実験等を行う事で、ゲノム解析だけでは理解することができない新しい代謝機能を発見するに至った。以上、本研究により、これまで海底堆積物に優占しているにも関わらず、機能未知であった未培養微生物を培養することに成功し、「生きた微生物」を用いた実験を通じて、これらの微生物の代謝機能や物質循環における役割を解明した。

In this study, the prevalent species of marine active materials in the sea floor (Deep-Sea Archaeal group: DSAG) are known to be classified as "success", "physiology" and "physiology". In this DSAG, we need to learn more about the process of coexistence. new rules of Chloroflexi belong to the special understanding of physiology and physiology. The following is a description of the following information. The purpose of this study is to study the high-order classification of the system in which the microbial population is not cultured, the colonization rate (doubling the time of 20-30 days) is very low, and the maximum cell density (10 ^ 5 cells/ml) is low. Microbes, microbes, cell division, cell division and cell division. A brief study on the environmental health, disability, survival and survival of marine and submarine active materials. Add the information to the microbes, the microbes, the microbes, This is the best way to improve the performance of the separation operation. The microbes have successfully recorded the names of the necessary basic physiology. The microbes at the end of the microbiology have been monitored by microscopes. The stable isotopes have been used to analyze and understand that the new equipment can be used in the health care industry. In this study, in this study, the sea floor accumulators account for the success of uncultured microorganisms, biodegradable microorganisms, biodegradable microorganisms and microorganisms.

项目成果

Cultivation of microbial dark matters from marine sediments: novel bacteria affiliated with uncultured groups of the phylum Chloroflexi

海洋沉积物中微生物暗物质的培养：隶属于绿柔菌门未培养群体的新细菌

• 发表时间: 2017
• 作者: Nozomi Nakahara;Naoko Yoshida;Eiji Tasumi;Masaru Nobu;Masayuki Miyazaki;Yoshihiro Takaki;Sanae Sakai;Hedeyuki Tamaki;Takashi Yamaguchi;Ken Takai;Hiroyuki Imachi
• 通讯作者: Hiroyuki Imachi

Aggregatilinea lenta gen. nov., sp. nov., a slow-growing, facultatively anaerobic bacterium isolated from subseafloor sediment, and proposal of the new order Aggregatilineales ord. nov. within the class Anaerolineae of the phylum Chloroflexi

• DOI: 10.1099/ijsem.0.003291
• 发表时间: 2019-04-01
• 期刊: INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC AND EVOLUTIONARY MICROBIOLOGY
• 影响因子: 2.8
• 作者: Nakahara, Nozomi;Nobu, Masaru K.;Imachi, Hiroyuki
• 通讯作者: Imachi, Hiroyuki

Cultivation of previously uncultured Chloroflexi, a bacterial dark matter in subseafloor biosphere

培养以前未培养的 Chloroflexi（海底生物圈中的一种细菌暗物质）

• 发表时间: 2016
• 作者: Nozomi Nakahara;Yoshihiro Takaki;Masaru Nobu;Hideyuki Tamaki;Takashi Yamaguchi;Ken Takai;Hiroyuki Imachi
• 通讯作者: Hiroyuki Imachi

國立臺灣大學 (National Taiwan University)(中国)

国立台湾大学（中国）

Cultivation of organohalide respiring bacteria and genetic identification of reductive dehalogenase gene in a novel Chloroflexi bacteria

有机卤化物呼吸菌的培养及新型Chloroflexi细菌还原脱卤酶基因的遗传鉴定

• 发表时间: 2017
• 作者: Nozomi Nakahara;Takashi Yamaguchi;Hiroyuki Imachi
• 通讯作者: Hiroyuki Imachi