Elucidation of Anaerobic Benzene Degradation Mechanisms by Genetic Analysis on Benzene Degrading Microorganisms

通过苯降解微生物的遗传分析阐明厌氧苯降解机制

• 批准号: 18F18047
• 负责人: 栗栖 太
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18047/
• 关键词: ベンゼン; バイオレメディエーション; 嫌気分解

前年度に取得した集積培養系を引き続いて集積、継代することで、さらに集積を高めた。その際に、定量PCRを用いてベンゼン分解微生物と推定されているHasda-Aの存在割合を定量するとともに、ベンゼン分解速度を計算し、ベンゼン分解微生物の集積過程や、Hasda-Aおよびその他ベンゼン分解に関与しているとみられる微生物の菌数と、ベンゼン分解速度との定量的関係を明らかにした。元の培養系から5倍、10倍に希釈を行ったところ、ベンゼン分解速度の低下は見られず速やかに集積が進んだ。さらに5倍、10倍希釈したところ、ベンゼン分解速度は低下したが、繰り返しベンゼンを添加することで速度の向上が見られた。最終的に500倍希釈まで行い、ベンゼン分解微生物の集積が大きく進み、Hasda-Aの存在割合も30％を超えるまでになった。Hasda-Aの存在割合とベンゼン分解速度には強い正の相関がみられた。ベンゼン分解を継続している培養系と、メタン生成阻害物質などを用いてベンゼン分解を阻害した培養系を作成し、比較メタゲノム解析を行った。さらに、阻害実験におけるmRNAの発現解析を行い、ベンゼン分解に関与している遺伝子を転写発現レベルでも解析した。メタゲノム解析の結果、ベンゼン分解阻害系にくらべ、ベンゼン分解が継続している培養系ではDeltaproteobacteria Hasda-Aの存在割合が高く、メタゲノム解析の結果からも、改めてHasda-Aのベンゼン分解への寄与が確認された。一方で、嫌気ベンゼン分解の分解経路として、関与が考えられる既知の酵素の遺伝子に近縁な遺伝子は検出されず、極めて新規な酵素系、遺伝子が分解に関与していることが示唆された。

In the past year, the accumulation of culture system has been introduced, and the accumulation of culture system has been increased. In addition, quantitative PCR was used to determine the relationship between the number of microorganisms and the decomposition rate of Hasda-A, and to calculate the decomposition rate of Hasda-A. The culture system of Yuan Dynasty is 5 times, 10 times, and the decomposition speed is low. 5 times, 10 times, the speed of decomposition is low, the speed of decomposition is high, and the speed of decomposition is high. The final 500-fold increase in the number of microorganisms, the increase in the number of microorganisms, the increase in the number of Hasda-A, the increase in the number of microorganisms, and the increase in the number of microorganisms. Hasda-A's existence cuts off and separates from each other. The decomposition speed is strong and positive. In the case of culture system, the decomposition and degradation of organic compounds are analyzed. In addition, the mRNA expression analysis of the inhibition gene is carried out, and the mRNA expression analysis of the inhibition gene is carried out. The results of the analysis, the determination of the decomposition resistance system, the determination of the decomposition resistance system, the determination of the existence of Deltaproteobacteria Hasda-A in the culture system, the determination of the decomposition resistance system, the determination of the existence of Deltaproteobacteria Hasda-A in the culture system, the determination of the results of the analysis, the determination of the decomposition resistance system and the determination of the existence of Deltaproteobacteria Hasda-A in the culture system. A new enzyme system, a new enzyme system, a new enzyme system.

项目成果

Elucidating Biodegradation Pathway and Syntrophic Relationship in Anaerobic Benzene Degradation by Methanogenic Enrichment Cultures

阐明产甲烷富集培养物厌氧苯降解的生物降解途径和互养关系

• 发表时间: 2019
• 作者: Hop V. PHAN;Masaru K. NOBU;Futoshi KURISU;Hiroaki FURUMAI
• 通讯作者: Hiroaki FURUMAI

Kinetic and Pathway of Anaerobic Degradation of Benzene by Methanogenic Enrichment Cultures

产甲烷富集培养物厌氧降解苯的动力学和途径

• 发表时间: 2019
• 作者: Hop V. PHAN;Futoshi KURISU;Ikuro KASUGA;Hiroaki FURUMAI
• 通讯作者: Hiroaki FURUMAI

Correlation between benzene degrading activity and abundance of putative benzene-degrading microorganisms in methanogenic enrichment culture

产甲烷富集培养物中苯降解活性与假定苯降解微生物丰度的相关性

• 发表时间: 2019
• 作者: Hop Phan;Futoshi Kurisu;Koichiro Kiba and Hiroaki Furumai
• 通讯作者: Koichiro Kiba and Hiroaki Furumai