地下根源有機物を巡る微生物生存戦略の解明

阐明与地下有机质相关的微生物生存策略

• 批准号: 22KJ3180
• 负责人: 坂本(渋谷) 幸子
• 金额: $ 3.33万
• 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 JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3180/
• 关键词: 深部地下圏; ゲノム解析; 嫌気培養; 深部地下生命圏; メタン生成; メトキシ芳香族化合物; 嫌気性微生物

深部地下圏の根源有機物分解メタン生成において中核的な役割を担う微生物群の動態とエネルギー獲得を巡る生存戦略の解明を目的として研究を行った。特に本年度は深部地下圏の重要な根源有機物の一つであるメトキシ芳香族化合物に焦点を当て下記の2つの研究を進めた。(研究1)地下微生物が代謝反応から獲得できるエネルギーに応じて、実際にどのような応答を示すのか、また地上と地下を想定した環境では微生物間の相互作用が異なるのか、について培養実験を行い明らかにすることを試みた。日本国内の複数の油ガス田で深部地下圏試料を採取した。採取した試料を用い、熱力学的条件を考慮した培養条件で培養実験を行なった。しかしながら、ほぼ全ての培養系で十分な生育を確認することができなかった。実験条件を再考する必要があると考えられた。(研究2)Genome Taxonomy Database（GTDB）に登録されているGTDB representative strain genome全てを対象にゲノム解析を行い、メトキシ芳香族化合物分解微生物のエネルギー代謝について評価した。その結果、多様なエネルギー代謝機構が確認され、メトキシ芳香族化合物分解においてはこれまでに考えられているよりも多様なエネルギー代謝が行われている可能性が明らかになった。

进行研究的目的是阐明微生物群的动力学，这些动力学在深层地下球体中根有机物的甲烷分解和能量获取的生存策略中起着核心作用。特别是，今年我们在下面进行了两项研究，重点是甲氧基芳香化合物，这是深层深处的重要源有机物之一。 （研究1）我们试图阐明地下微生物实际上表明的反应类型取决于它们从代谢反应中获得的能量，以及微生物之间的微生物之间的相互作用在上述和下方假设的环境中是否有所不同。从日本的几个石油和天然气场收集了深层样品。使用收集的样品，考虑了热力学条件，在培养条件下进行了培养实验。但是，在几乎所有培养系统中都无法确认足够的增长。人们认为需要重新考虑实验条件。 （研究2）对在基因组分类数据库（GTDB）中注册的所有GTDB代表性应变基因组进行了基因组分析，并评估了微生物的能量代谢降解甲氧基芳族化合物。结果，已经证实了各种能量代谢机制，并且已经揭示了甲氧基芳香族化合物的分解可能导致能量代谢比以前想象的要多样化。

项目成果

Novel quantitative method for individual isotopomer of organic acids from 13C tracer experiments determines carbon flow in acetogenesis

13C 示踪剂实验中有机酸单个同位素异构体的新定量方法可确定乙酸生成中的碳流量

• DOI: 10.1016/j.talanta.2023.124328
• 发表时间: 2023
• 期刊: Talanta
• 影响因子: 6.1
• 作者: Suda Konomi;Sakamoto Sachiko;Iguchi Akira;Tamaki Hideyuki
• 通讯作者: Tamaki Hideyuki

地下根源有機物を巡るFirmicutes門新目細菌の生存戦略

厚壁菌门新细菌围绕地下有机物的生存策略

• 发表时间: 2022
• 作者: 坂本幸子;Nobu Masaru Konishi;眞弓大介;玉澤聡;中原望;草田裕之;坂田将;田村具博;野村暢彦;鎌形洋一;玉木秀幸
• 通讯作者: 玉木秀幸