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Category: 微生物

1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/04/03(金) 12:11:51.10 ID:CAP_USER

 海底地殻から採取した玄武岩の亀裂内部で、1立方センチ当たり100億程度の微生物が生息しているのを発見したと、東京大と海洋研究開発機構の研究チームが発表した。人間の腸内並みの密度といい、玄武岩で覆われている火星でも、類似の生態系が存在する可能性も示唆しているという。論文は2日、国際科学誌コミュニケーションズ・バイオロジーに掲載された。

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 海底の大部分は、海底火山から噴出した溶岩が固まった玄武岩に覆われているが、ほとんどは1000万年以上前に形成されたため、多くの微生物が生息できるエネルギーは残っていないと考えられてきた。 

 東京大の鈴木庸平准教授らは、米探査船で南太平洋の海底地殻を掘削し、3350万年前と1億400万年前に形成された玄武岩試料の採取に成功。新たに開発した内部の微生物を細胞単位で可視化する手法で調べたところ、玄武岩の亀裂に詰まっている粘土鉱物内に1立方センチ当たり100億程度の微生物がいることが分かった。 

 DNAの解析などから、これらの微生物は、周囲の有機物をエネルギー源とするタイプであることも判明。有機物は海水中から長時間をかけて粘土鉱物内に浸透したか、岩石内で合成された可能性があるという。 

 同様の古い玄武岩は火星の表面にも分布しており、鈴木准教授は「玄武岩の亀裂に粘土鉱物が入っているような場所があれば、(今後の)火星探査で生命が見つかることがあり得るのではないか」と話している。

https://www.jiji.com/jc/article?k=2020040200973&g=soc


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1: 雪子姫 ★ 2020/04/02(木) 19:18:01.38 ID:Q+7md+4b9
プラスチックによる汚染問題が公になって久しいですが、現状は何も進展していません。

特に問題となっているのが、「ポリウレタン」です。ポリウレタンは、プラスチックの中で最も硬くて耐熱性に長けており、再利用の方法がありません。

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現在では、埋め立てるか海に捨てるかしか対処法がなく、環境汚染はますます深刻化するばかりです。

そんな中、ドイツ・ヘルムホルツ環境研究センターは、先月27日、「ポリウレタンを分解できる新種のバクテリアが発見された」ことを報告しました。

この新種バクテリアに協力してもらうことで、ポリウレタンのリサイクル方法が新たに見つかるかもしれません。

研究の詳細は、3月27日付けで「Frontiers in Microbiology」に掲載されました。

Toward Biorecycling: Isolation of a Soil Bacterium That Grows on a Polyurethane Oligomer and Monomer
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.00404/full

新種バクテリアが地球を救うか?

「TDA1」と呼ばれるバクテリアは、シュードモナス属の新株で、プラスチックが大量に存在する廃棄物処理場の地中で発見されました。

ゲノム解析や実験を通してバクテリアの系統や能力を調べた結果、有毒な有機化合物を消化できるバクテリア群に由来し、極限の環境のみで生息する「極限環境微生物」の系統に属していると判明しました。

極限環境微生物は、高温・高圧、強い放射能など、過酷な環境下でも生きられる生物のことです。

また、TDA1は、ポリウレタンを唯一の栄養源とすることも分かっています。化学物質との反応を調べる実験では、ポリウレタンベースのプラスチックを構成する化学結合を「噛み切る」能力が示されました。

研究主任のHermann Heipieper氏は「ポリウレタンを分解できるバクテリアはTDA1が初めてで、リサイクル困難なポリウレタン製品の再利用を可能にする重要なステップとなるだろう」と話します。

ポリウレタンを使ったスポンジ/Credit: ja.wikipedia
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ポリウレタンは、スポンジや靴底、ジャージ、冷蔵庫、自動車の部品にいたるまで、あらゆる製品の材料となっています。

2015年のデータでは、ヨーロッパだけで年間350万トン以上のポリウレタンプラスチックが生産されました。軽量で柔軟性や耐久性に優れているため、商品としての価値は非常に高いです。

しかし、ポリウレタンは埋め立て地に廃棄されている中で、発ガン性のものを含む有害物質を放出します。

他にも海に不法投棄されると、数十年、数百年単位で未分解のまま残り、海洋ゴミとして蓄積します。また、小さな断片を海の生物たちが誤飲することも大きな問題でしょう。

昨年には、浜辺に打ち上げられたクジラの胃から100キロのプラスチックゴミが出てきたというニュースもありました。

昨年、スコットランドの浜辺で見つかったクジラの死骸/Credit: SCOTTISH MARINE ANIMAL STRANDING SCHEME
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TDA1は、こうしたプラスチック問題を解決する救世主となる可能性を秘めています。

しかし、TDA1を実地に活用する前に、消化の生化学的なプロセスや環境に与える副作用がないかどうかを把握しなければなりません。

生物を味方につけるには慎重を期する必要があります。ミイラ取りがミイラになっては元も子もありません。

また、TDA1だけに頼っていても、プラスチック問題は解決されないままです。

現在、専門家たちは、製造方法を変えることで、生分解可能なポリウレタンプラスチックの開発を進めています。また、私たち一般人は、ポイ捨てをやめることが最重要課題でしょう。

バクテリアに協力を求める前に、まずは人間側の意識を変える必要がありまそうです。

https://nazology.net/archives/55570


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1: ヨシ!現場猫 ★ 2020/03/17(火) 10:45:10.58 ID:ckz5YP/g9
 宇宙のスケールで見れば、生命は希少で、かつ儚く思えるかもしれないが、少なくとも地球上ではいたるところにそれが満ち溢れている。

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 これまで極限環境から予想外にもたくさんの生物が発見されてきたが、今回、海底のその下の地殻の中で、極限環境で生きる細菌が発見だそうだ。

生命探索の地球最後のフロンティアで細菌叢を発見

 インド洋の海底に横たわるアトランティス・バンクでは、断層線に沿って吹き上がるマグマがその上にある地層を押し上げている。このおかげで下部地殻が露出しており、地中の奥深くを窺い知るには絶好の研究場所となっている。

 ウッズホール海洋研究所(アメリカ)の研究者ヴァージニア・エッジコム氏によれば、海洋下部地殻は地球に存在する生命の最後のフロンティアの1つである。

 エッジコム氏らは、アトランティス・バンクの海底から750メートル掘削し、マグマが冷えて固まってできた「斑れい岩」からサンプルを採取。その過酷な暗闇の中で、まばらだが、多様な細菌叢を発見したという。

 発見された細菌は、極限環境で生息できることが知られているシアノバクテリアの仲間「クロコッシディオプシス属」や、多様なエネルギー代謝を行うことができる「シュードモナス属」などだ。

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有機物を分解して生きる海底地殻細菌

 極限環境微生物の多くは、光合成を行う植物のように、自力で”エサ”を作り出すことができる「独立栄養生物」だ。

 その一例としては、地球上でもっとも雨が少ない乾燥地域として知られるチリのアタカマ砂漠の80センチの地中でメタンを代謝する細菌や、スペインの600メートルの地下で見つかった水素を利用するシアノバクテリアなどが挙げられる。

 かくもたくましい生活力で知られる極限環境微生物の仲間としては意外なことに、今回発見された微生物の少なくとも一部には、そのような自給自足能力が備わっていないようだ。

 それらの酵素活動・脂質バイオマーカー・遺伝子発現を分析したところ、一部の仲間は有機物を分解して生きていることが明らかになったのだ。

 どうやら、岩石のヒビから海水と一緒に染み出してくるわずかなアミノ酸や脂肪といった有機分子のカスを食べている可能性が高いようだ。

 中には、細胞に炭素を蓄えられるものや、「芳香族多環式炭化水素」と呼ばれる頑丈な分子から炭素を抽出できるものもいたそうだ。

 これらの「微生物は、手に入る有機化合物を効率的にリサイクルし、蓄えている」と研究論文で説明されている。

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地球は考えられている以上に多様な生物が

 なお、他の海の下部地殻にも同じような生物が生息しているかは調べてみないとわからないそうだ。場所によっては、アトランティス・バンクのようには栄養を含んだ海水が染み込んでこない可能性もある。

 しかし今回の発見によって、地球の炭素循環の範囲はこれまで考えられていた以上に大きいものであることが分かった。

 「海洋下部地殻のような地球の奥深くの生物圏の大きさに目を向けてみれば、非常にゆっくりとした代謝であっても、大量の炭素とみなせるかもしません」と、エッジコム氏は話している。

 この研究は『Nature』(3月11日付)に掲載された。

http://karapaia.com/archives/52288852.html


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1: しじみ ◆fbtBqopam767 しじみ ★ 2020/03/10(火) 12:41:07.47 ID:CAP_USER
→生物より多い遺伝子を持ち、免疫能力を備えたウイルスが存在することがわかった
→単独ではエネルギー代謝も自己複製もできない生物が存在することがわかった

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上の図のように、ウイルスは核酸とタンパク質の殻からできています。単独ではエサをとったり、光合成でエネルギーを生み出したりことも消費することもできません。

自分の力だけでは増えることができず、感染した細胞の自己複製装置を利用します。

このような性質から、ウイルスの遺伝子は「ただ増殖命令だけが記された簡素なもので、生物と無生物の間の存在だ」と言われてきました。

しかし、近年になって複雑な遺伝子を持った「生物のようなウイルス」や、生命活動に必須な遺伝子の多くを宿主に依存する「ウイルスのような生物」が発見され、生物と無生物の境界が非常に曖昧になっています。

そこで今回アメリカの研究者によって、膨大な遺伝子を持つウイルスである「巨大ファージ」の詳細な遺伝解析が行われました。

ファージとは機械的な外観をした、主に単細胞のバクテリアに感染して増殖するウイルスです。

なぜ巨大ファージは、不必要なはずの免疫力を持つに至ったのでしょうか?

研究結果はカリフォルニア大学のBasem Al-Shayeb氏らによってまとめられ、2月12日に学術雑誌「nature」に掲載されました。

Clades of huge phages from across Earth’s ecosystems
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2007-4

■生物より多い遺伝情報を持ったウイルス

研究者たちはまず、妊婦の内臓からチベットの温泉まで、30の異なる地球環境から351種類の巨大ファージウイルスを特定し、遺伝解析を行いました。
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巨大ファージは主に、宿主となる単細胞のバクテリアがいる環境に存在しています。

結果、最も大きなファージは73万5千塩基対を持ち、多くの細菌よりもはるかに大きいDNA量を持っていることがわかりました。

これら余剰とも言える遺伝子は、通常はバクテリアにみられるものです。

巨大ファージは感染した宿主の細菌に自分のコピーを作らせるだけでなく、宿主のバクテリアから大量の遺伝子を引き継いでいたのです。

これらの遺伝子の中には皮肉にも、元々はバクテリアがウイルスと戦うための獲得免疫を担うCRISPRシステムも含まれていました。 

ウイルスに免疫システムがみつかったのは、今回の研究が初めてです。

ただし、感染を恐れる必要のない巨大ファージのCRISPRシステムは少し特殊で、感染した細菌のCRISPRシステムを強化して、競合する他のウイルスの排除に使われていました。

さらに巨大ファージの遺伝子には、これまでウイルスには存在しないと考えられていた、自己複製にかかわる遺伝子もみられました。

巨大ファージは宿主の複製能力を乗っ取ると、これらの遺伝子を使って自己の複製速度をブーストすると考えられます。

この発見は、ウイルスが自己複製を他者に頼り切ってきたとする従来の見解を覆すものです。

続きはソースで

https://nazology.net/archives/53026


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1: ひよこ ★ 2020/02/27(木) 13:05:17.82 ID:CAP_USER9
https://www.cnn.co.jp/fringe/35149934.html
2020.02.27 Thu posted at 11:00 JST

米オレゴン州立大学の研究チームが酸素がなくても生きられる生物を発見/Courtesy Stephen Atkinson
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(CNN) 米オレゴン州立大学の研究チームがこのほど学会誌に寄せた論文で、酸素がなくても生きられる特異な生物を発見したと発表した。

この生物はサケの細胞に寄生して、呼吸で酸素を取り込まなくてもエネルギーを生成できるよう進化した。「動物」とは何かの定義を変えさせる発見と研究チームは位置付けている。

米科学アカデミー紀要に論文を発表した研究者によると、「ヘネガヤ・サルミンコーラ」と呼ばれるこの寄生虫は、クラゲやサンゴの仲間の生物で、呼吸する代わりにサケの体内に寄生して栄養素を盗み取る。細胞の数は10に満たない。

ヘネガヤ・サルミンコーラはサケの筋肉の中に小さな白い嚢胞(のうほう)を形成する。恐らくサケが傷つくことはなく、人に感染することもできないと研究者は推定する。

サケの体内にはほとんど酸素がないことから、この寄生虫は、生物の体内で食べた物をエネルギーに変換するミトコンドリア・ゲノムを完全に抹消することによって、この環境に順応した。「ゲノムをなくすことで、必要としなくなったもののために遺伝子を複製する必要をなくして、エネルギーを節約している」(論文共同執筆者のスティーブン・アトキンソン氏)という。

酸素の代わりに何を使って「呼吸」しているのかは不明だが、エネルギーを生成済みの宿主から分子を吸収しているとアトキンソン氏は推定する。

研究チームでは、酸素がなくても生きられる動物は、ほかにももっとたくさん発見できると予想している。


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