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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。