ウイルスによる湖沼環境の制御～難分解性有機物とウイルス種組成に着目して～

病毒对湖泊环境的控制 - 关注持久性有机物和病毒物种组成 -

• 批准号: 22KJ3109
• 负责人: 沈 尚
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Ritsumeikan University (2023)National Institute for Environmental Studies (2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3109/
• 关键词: 琵琶湖; 細菌; ウイルス

琵琶湖北湖の４水深（5, 水温躍層, 60, 85 m）において、毎月採水を実施した。分析項目は細菌生産量、細菌群集およびウイルス群集である。孔径1.2 umのフィルターを通過する細菌を浮遊細菌、捕集される細菌を付着細菌と定義した。採水した試料に15N-dAを添加し、その取り込み量から細菌生産量を推定した。このとき未ろ過試料と孔径1.2マイクロメートルのフィルターでろ過した試料を用意することで、浮遊細菌および付着細菌の細菌生産量を推定する。これらの細菌細菌群集解析も細菌生産量の推定と同様に浮遊細菌と付着細菌を定義し、それぞれの画分の細菌細胞を濃縮し、DNA抽出まで行った。ウイルス群集解析については、孔径1.2マイクロメートルのフィルターでろ過した試料中に含まれるウイルスを対象として、鉄共沈法および塩化セシウム超遠心密度勾配法を用いて濃縮・精製した。ウイルス群集解析についてもDNA抽出まで完了した。Sphingomonadaceae科(Alphaproteobacteria)の細菌を3種単離した。またこれに感染するウイルスも2種単離することが出来た。 これらのウイルスには感染中に宿主の代謝を促進させる遺伝子がコードされていた。溶菌由来有機物の調製:大腸菌および大腸菌ファージをモデルとして、ウイルスによる溶菌由来有機物の調製を試みた。大腸菌の培養では、培地由来の有機物を極力除去するために、無機塩培地を用いた。有機基質としてグルコースを採用した。また大腸菌バイオマスを得るための培養条件を初期グルコース濃度や温度、 培養時間などを変えて検討した。

每月抽水在北湖比瓦湖的四个深度（5，热跃层层，60，85 m）进行。分析的项目是细菌生产，细菌群落和病毒群落。通过孔径为1.2 UM的过滤器的细菌被定义为浮细菌，收集的细菌被定义为粘附细菌。将15N-DA添加到收集的样品中，并根据样品的量估计细菌的量。目前，通过准备未经过滤样品和通过孔径为1.2微米的过滤器过滤的样品，估计细菌生产量的量和附着的细菌。这些细菌细菌群落分析还以与估计细菌生产量相同的方式定义了浮细菌和附着的细菌，并浓缩了每个馏分中的细菌细胞并提取DNA。为了进行病毒群落分析，通过铁共沉淀和氯化邻居超级离心梯度梯度方法浓缩了通过孔径为1.2微米的过滤器中的样品中包含的病毒。病毒群落分析也完成了，包括DNA提取。分离了来自鞘氨加州科（α-杆菌）的三种细菌。感染这种感染的两种病毒也可以分离。这些病毒编码在感染过程中促进宿主代谢的基因。裂解有机物的制备：使用大肠杆菌和大肠杆菌噬菌体作为模型，我们试图通过病毒制备裂解有机物。在大肠杆菌的培养物中，使用无机盐培养基从培养基中去除有机物。葡萄糖被用作有机底物。此外，通过改变初始葡萄糖浓度，温度和培养时间来检查获得大肠杆菌生物量的培养条件。

项目成果

Identification of key virus?prokaryote infection pairs that contribute to viral shunt in a freshwater lake

鉴定导致淡水湖中病毒分流的关键病毒？原核生物感染对

• DOI: 10.1101/2023.02.05.527221
• 发表时间: 2023
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Shen Shang;Tominaga Kento;Tsuchiya Kenji;Matsuda Tomonari;Yoshida Takashi;Shimizu Yoshihisa
• 通讯作者: Shimizu Yoshihisa