シングルセルゲノム解析を活用した難培養性嫌気的メタン酸化アーキアの分離・培養

利用单细胞基因组分析分离和培养难以培养的厌氧甲烷氧化古菌

• 批准号: 13J08869
• 负责人: 青木 仁孝
• 金额: $ 1.92万
• 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: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J08869/
• 关键词: メタン; 嫌気的メタン酸化反応; 培養; アーキア; 嫌気的メタン酸化; 分離・培養

海底環境において生成されるメタンの大部分は、ANaerobic MEthanotroph (ANME) やその他のアーキアが担う嫌気的メタン反応によって分解されていることが指摘されている。しかし、嫌気的メタン反応に関与することが推定されているアーキアは、難培養性未培養微生物であり、その詳細な生理学的・遺伝学的特徴については十分に理解されていない。本研究は、それらの特徴を把握するため、嫌気的メタン酸化アーキアの分離・培養を最終目的として実施したものである。本年度は、メタン生成/メタン酸化アーキアと比較的に近縁と考えられた未培養アーキアゲノムの解析を進めた。ゲノム解析結果の一例としては、未培養アーキア由来と考えられる硫黄化学種の異化型代謝反応に関与する aprBA 遺伝子の存在が明らかになったことが挙げられる。一方、mcrA 遺伝子等の嫌気的メタン酸化反応に関与することが推定されている遺伝子は、得られたゲノム配列において確認することはできなかった。過去にも報告したように、得られたゲノムDNAには細胞回収時に混入したと考えられるバクテリア由来のゲノムDNAが混入している状況であった。このバクテリア由来のゲノムDNAの混入が本研究において大きな問題となり、未培養アーキアのゲノム情報を培養作業へ活用することが困難な状況となってしまった。ゲノム解析と同時に進めていたアーキアの培養作業においては、バッチ式集積培養系内のバクテリアを抗生物質により死滅させる試みに加えて、嫌気性微生物の代謝活性化が可能とされている電気培養法による培養を継続して行ったが、研究期間内での未培養アーキアの純粋化には至らなかった。

Underwater environment に お い て generated さ れ る メ タ ン の most は, ANaerobic MEthanotroph (ANME) や そ の he の ア ー キ ア が bear う too 気 メ タ ン anti 応 に よ っ て decomposition さ れ て い る こ と が blame さ れ て い る. し か し, too 気 メ タ ン anti 応 に masato and す る こ と が presumption さ れ て い る ア ー キ ア は, difficult raising sexually not cultivate microbial で あ り, そ の detailed な 徴 of physiology, but 伝 learn に つ い て は very に understand さ れ て い な い. は, this study そ れ ら の, 徴 を grasp す る た め, too 気 メ タ ン acidification ア ー キ ア の isolation, culture ultimately を と し て be applied し た も の で あ る. This year は, メ タ ン generated / メ タ ン acidification ア ー キ ア と compare に nearly try と exam え ら れ た not cultivate ア ー キ ア ゲ ノ ム の parsing を into め た. Analytical results の ゲ ノ ム case と し て は, not cultivate ア ー キ ア origin と exam え ら れ る sulfur chemical types of alienation の metabolic anti 応 に masato and す る aprBA heritage 伝 son の exist が Ming ら か に な っ た こ と が 挙 げ ら れ る. Party, son MCRA but 伝 の too 気 メ タ ン acidification anti 応 に masato and す る こ と が presumption さ れ て い る heritage 伝 は, too ら れ た ゲ ノ ム match column に お い て confirm す る こ と は で き な か っ た. The past に も report し た よ う に, ら れ た ゲ ノ ム DNA に は cells back to 収 に mixed with し た と exam え ら れ る バ ク テ リ ア origin の ゲ ノ ム が DNA mixed with し て い る condition で あ っ た. こ の バ ク テ リ ア origin の ゲ ノ ム の DNA mixed with が this study に お い て big き な problem と な り, not cultivate ア ー キ ア の ゲ ノ ム information を training assignments へ use す る こ と が difficult condition な と な っ て し ま っ た. ゲ ノ ム と and に into め て い た ア ー キ ア の training assignments に お い て は, バ ッ チ type set product training within the department の バ ク テ リ ア を antibiotic substances に よ り die out さ せ る try み に plus え て, disrelish 気 microbial metabolic activation の が may と さ れ て い る 気 cultivation method に よ る cultivate を 継 続 し て line っ た が, during the period of study で の not cultivate ア ー キ ア Youdaoplaceholder0 is 粋 to らな った った った.

项目成果

Cultivation of a microbial community capable of anaerobic oxidation of methane from methane-seep sediment by a continuous-flow bioreactor

通过连续流生物反应器培养能够从甲烷渗漏沉积物中厌氧氧化甲烷的微生物群落

• 发表时间: 2014
• 作者: Aoki M;Saito Y;Miyazaki M;Yoshioka H;Saito Y;Yamaguchi T;Takai K and Imachi H
• 通讯作者: Takai K and Imachi H

A long-term cultivation of an anaerobic methane-oxidizing su lfate-reducing community by a down-flow hanging sponge (DHS) bioreactor

通过下流悬挂海绵（DHS）生物反应器长期培养厌氧甲烷氧化硫酸盐还原群落

• 发表时间: 2013
• 作者: Aoki M;Saito Y;Miyazaki M;Yoshioka H;Saito Y;Yamaguchi T;Takai K and Imachi H;青木仁孝
• 通讯作者: 青木仁孝