微生物内包人工細胞による細胞内共生と進化の再構成

使用含有微生物的人工细胞重建内共生和进化

基本信息

批准号：
20K12055
负责人：
森田雅宗
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究PJでは、真核細胞の起源とされる「細胞内共生」をモデルに、ホスト細胞と見立てたマイクロサイズの微小空間を人工的に作製し、微小空間内部に様々な微生物が共存するという環境をデザインし、真核細胞誕生時のような過酷な環境下を人工的に再現することで、どのように生存するのかを調査することを目指している。今年度は、細胞の大きさに近い微小空間をコントロールする技術開発として、油中水滴（water-in-oil(w/o)ドロップレット）やリポソームを作製する技術に加えて、w/o/wドロップレットを安定的に作製できる条件を検討した。また、昨年度に続き、微小空間内部に様々な微生物が共存する環境のデザインは、w/oドロップレット内に土壌細菌サンプルを内包して実験を進めた。１つのw/oドロップレット内に複数の細菌が内包できるように調整し、細菌入りw/oドロップレットを作製し、高温下での培養を試みた。デジタルドロップレットPCR(ddPCR)に用いられる系のように高温下でもw/oドロップレットのサイズや形状は確保されると予測したが、w/oドロップレットの融合が見られ、安定性に課題があることが明らかになった。w/oドロップレットの融合は見られたが、水相部に目視で細菌を確認することができたので、次に再培養を試みたが、ほぼ同一種の細菌が培養されていた。細菌の多様性が、再培養の時点で失われている可能性があり、今後、再培養の方法についても別のアプローチが必要であることがわかった。現在、高温下でのw/oドロップレットの安定性について改善するか検討しており、今後は高温下の条件でも十分に培養が行えるのでないかと期待できる。

在这项研究中，作为“细胞内共生”模型，它是天然细胞的起源，一种被视为宿主细胞的微型显微镜是人为地产生的，并且在显微镜中共存了各种微生物为了调查它们将如何通过设计环境和人为地繁殖苛刻的环境（例如坚果的诞生）来生存。今年，作为一种技术开发，除了生产油水滴剂（油中的水（W/O）液滴）和脂质体的技术外，还可以控制接近细胞大小的显微镜，w/o/我们检查了可以在W -Droplet中稳定的条件。在去年之后，在显微镜内共存各种微生物的环境的设计与W/O滴剂中的土壤细菌样品进行了。经过调整，以便将多种细菌包括在一个w/o液滴中，产生带有液滴的细菌，并试图在高温下培养。据预测，即使在高温下（例如数字液滴PCR（DDPCR）中使用的系统），也可以固定w/o液滴的大小和形状，但是可以看到W/O液滴的融合，并且融合了。分配了稳定性。可以看到w/o液滴的融合，但是在水相中可以视觉证实细菌，因此我们试图重新培养，但几乎使用了相同的细菌。发现在和解时，细菌多样性可能已经丢失，并且将来需要另一种方法来进行重建方法。目前，我们正在研究是否在高温下提高液滴的稳定性，并且可以预期即使将来在高温条件下也能够完全培养。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ナノ/マイクロベシクルを利用したバイオ分析

使用纳米/微米囊泡进行生物分析

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sakate Ryuichi;Kimura Tomonori;Daisuke Ohtsuka;森田雅宗
通讯作者：
森田雅宗

Membrane Shape Dynamics-Based Analysis of the Physical Properties of Giant Unilamellar Vesicles Prepared by Inverted Emulsion and Hydration Techniques

DOI：
10.1021/acs.langmuir.0c02698
发表时间：
2021-02-23
期刊：
LANGMUIR
影响因子：
3.9
作者：
Morita, Masamune;Noda, Naohiro
通讯作者：
Noda, Naohiro

Microbial Culture and Detection Technology in a Confined Cell-sized Small Compartment

密闭细胞小室中的微生物培养与检测技术

DOI：
10.2116/bunsekikagaku.70.335
发表时间：
2021
期刊：
BUNSEKI KAGAKU
影响因子：
0.2
作者：
森田雅宗;大田悠里;野田尚宏
通讯作者：
野田尚宏

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DOI：
发表时间：
2006
期刊：
日本伝熱シンポジウム講演論文集第43回
影响因子：
0
作者：
Moriyasu;NONAKA;et. al.;Noma T.;三木康臣;Moriyasu NONAKA et al.;三木康臣;Noma T.;Tsuyoshi HIRAJIMA et al.;Yasutomi MIKI;森田雅宗;野中壯泰ら;三木康臣
通讯作者：
三木康臣