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動物に関する情報、ニュース等を中心とした2ちゃんねるまとめブログになります。

Category: 微生物

1: しじみ ★ 2019/04/14(日) 19:48:31.33 ID:CAP_USER
東京工業大学のアレキシー・ジルベルト(Alexis Gilbert)助教らの研究チームは、天然ガス田で微生物にプロパンが代謝されていたことを発見した。大気へのプロパン放出量の推定など地球環境の影響評価に適用できるとしている。

 天然ガス田にプロパン等の天然ガスを代謝する微生物が生息している。しかし、地下の微生物活動による天然ガスの消費量や消費せずに保存されるときの条件などはよく分かっていなかった。
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 プロパン(C3H8)は3つの炭素が直線上に並んだ分子。研究チームは、この3つのうち、中心の炭素と末端の炭素の安定同位体比(放射壊変せずに安定存在する質量数の異なる元素)をそれぞれ別々に計測する「分子内同位体分布計測」という手法を開発し、北米とオーストラリアのガス田から産出されたプロパンガスを分析した。

 その結果、いくつかのガス田のプロパンでは、末端の炭素の同位体比はあまり変動がなかったが、中心炭素の同位体比は大きな変動を示していた。この特徴は、プロパンガスが熱分解によって作られる際の傾向とは一致しない。一方、無酸素環境下でプロパンを分解する特殊な微生物を培養し、残ったプロパンの同位体分子計測を行ったところ、このガス田の傾向と一致していた。これは、嫌気的な微生物が地下でプロパンを消費したためで、プロパンの半分以上が微生物に食べられているガス田もあった。

 今後、開発した計測法を用いて、地下の微生物活動の範囲や、温室効果ガスでもある天然ガスの大気への放出量予測、また非生物的にされた天然ガスの検出なども可能になるという。無生物から生物を構成する有機物が創られるという生命起源の研究にも波及効果があるとしている。

論文情報:【米国科学アカデミー紀要】Intramolecular isotopic evidence for bacterial oxidation of propane in subsurface natural gas reservoirs
https://www.pnas.org/content/116/14/6653

https://univ-journal.jp/25489/

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1: ごまカンパチ ★ 2019/03/02(土) 12:24:34.33 ID:Udbqa72x9
http://karapaia.com/archives/52271555.html
※リンク先に動画あり

 今から6億年ほど前、単細胞生物はより複雑な多細胞生物へと進化を遂げた。
だが、そう知っていることと、それをリアルタイムで実際に目撃することとでは、天と地ほどの開きがある。

 そして、これが文字どおり目撃され、しかも動画にまで撮影されたのである。
この進化にはたったの50週しかかかっていない。その引き金になったのは、シンプルな捕食者の導入であった。

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■わずか50週で多細胞生物へ進化
 アメリカ・ジョージア工科大学のウィリアム・ラトクリフ(William Ratcliff)氏らの目的は、単細胞生物による多細胞生物への
進化を促した原因を探ることだった。

 その仮説の1つは、単細胞生物に選択圧をくわえる捕食である。
これを確かめるために、彼らは「コナミドリムシ(Chlamydomonas reinhardtii)」という単細胞の藻類の中に、
1匹だけ同じく単細胞生物だが濾過摂食を行うヨツヒメゾウリムシ(Paramecium tetraurelia)を入れてみた。

 すると驚いたことに、たったの50週(1年未満)で、実験グループ5つのうち2つで多細胞生物に進化したことが確認された。
「シンプルな多細胞生物の最初の起源が、捕食への反応として進化しうることを証明した。」
と研究論文では述べられている。

 進化のスケールで見ると、50週というのはほんの瞬きほどの時間である。
だが藻類にとっては、750世代に相当する、比較的長い時間だ。

■捕食による選択圧が多様性に富んだ進化をうながす
 このことは、捕食という行為が少なくとも多細胞生物への進化において何らかの役割を果たしていた可能性を示唆している。
しかも、そうして出現した多細胞生物はおどろくほど多様性に富んでいたのだ。これは、自然の進化において予測されることとまったく同じだろう。

 「進化して登場した多細胞生物のライフサイクルには驚くべき差異がある。集団同士では、細胞の数も珠芽のサイズも異なっている。」

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 また生存分析からは、多細胞生物に進化して手に入れた特性が、捕食から身を守るうえで有効な手段となっていることも判明している。
この研究は『Scientific Reports』に掲載された。

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1: しじみ ★ 2019/02/05(火) 16:47:14.09 ID:CAP_USER
1970年に開発された除草成分「グリホサート」は半世紀近くにわたって世界中で使われていますが、近年グリホサートに対して耐性を持つ雑草が増えていることが問題になっています。そのため、世界中の科学者がグリホサートに代わる除草成分を追い求めています。そんな中、エバーハルト・カール大学テュービンゲンの研究者が、シアノバクテリア(藍藻)から合成される希少糖に除草作用があることを発見しました。

Cyanobacterial antimetabolite 7-deoxy-sedoheptulose blocks the shikimate pathway to inhibit the growth of prototrophic organisms | Nature Communications
https://www.nature.com/articles/s41467-019-08476-8

Unusual sugar from cyanobacteria acts as natural herbicide
https://phys.org/news/2019-02-unusual-sugar-cyanobacteria-natural-herbicide.html
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好気性の原核生物であるシアノバクテリアは、光エネルギーを化学エネルギーに変換することで空気中の二酸化炭素や水から酸素と糖類を生成する「光合成」を行うことで知られていて、植物が持つ葉緑体はシアノバクテリアが細胞内に共生した結果であるという考えが定説になっています。また、シアノバクテリアはおよそ27億年前~35億年前に酸素を作り出すことで現在に近い大気組成を作り出したともいわれています。
https://i.gzn.jp/img/2019/02/05/unusual-sugar-7dsh/a01.jpg
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エバーハルト・カール大学テュービンゲンの研究チームは淡水に生息するシアノバクテリア(Synechococcus elongatus)の培養物から、希少なデオキシ糖である7-デオキシセドヘプツロース(7dSh)という単糖を単離し、その分子構造を特定しました。
https://i.gzn.jp/img/2019/02/05/unusual-sugar-7dsh/a02.jpg
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通常、糖類は成長のためのエネルギーとして利用されますが、7dShは代謝拮抗(きっこう)剤としての作用があり、芳香族アミノ酸を生合成するシキミ酸経路内で使われる酵素の3-デヒドロキナ酸シンターゼ(DHQS)の働きを阻害することが判明しました。

シキミ酸経路は、生物にとって極めて重要なアミノ酸であるフェニルアラニンやトリプトファンを生合成するため、阻害されると生物の成長自体も阻害されます。また、植物や微生物の大半がこのシキミ酸経路を持つものの、動物は持ちません。そのため、このシキミ酸経路を阻害することで動物への影響を少なく抑えながら植物の生長を抑えることが可能になるというわけです。
https://i.gzn.jp/img/2019/02/05/unusual-sugar-7dsh/a03.jpg
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以下の画像は、独立栄養生物であるシロイヌナズナの生育実験の様子。3枚の写真のうち、左が代謝拮抗剤を含まない寒天プレート上で育てた比較対照群で、右上がグリホサートを含む寒天プレート上で育てたもの、右下が7dShを含む寒天プレート上で育てたものです。7dShを与えられたシロイヌナズナは、グリホサートを与えられたものと同様に茎の伸長や重量が明らかに小さくなっていて、成長が阻害されたと十分にいえるものでした。また、同量のグリホサートと比較した場合、7dShを与えられた方は阻害の影響がより強く表れていたことも判明しました。
https://i.gzn.jp/img/2019/02/05/unusual-sugar-7dsh/a04_m.jpg
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50年近く使われてきた除草成分のグリホサートは、シキミ酸経路の中で使われる3-ホスホシキミ酸1-カルボキシビニルトランスフェラーゼという酵素を阻害します。もちろんグリホサートは植物を無差別に枯らしてしまうため、アメリカではグリホサートに耐性を持つ遺伝子組み替え作物も研究されていました。しかし、これらの遺伝子組み換え作物と掛け合わされることによって、グリホサート耐性を持つ「スーパーウィード」と呼ばれる雑草が誕生し、大きな問題となりました。このことから、グリホサートに代わる新しい除草剤が求められていました。

今回発見された7dShはグリホサートと同じようにシキミ酸経路を阻害するため、動物には影響を与えず安全性の高い「ポストグリホサート」として期待できます。

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20190205-unusual-sugar-7dsh/

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1: Ψ(pc?) 2018/12/18(火) 20:17:08.01 ID:TCKMG5mS
【錬金術】純金のウンコを出す生物が発見される
http://rocketnews24.com/2012/10/08/255108/


http://sociorocketnews.files.wordpress.com/2012/10/00338880-99f8-4c65-98b2-c29fee8a8851.jpg
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錆びることなく永遠の光を放つ鉱物・金(ゴールド)。
人類は金に魅了され、ヨーロッパでは金を生み出そうと本気で研究されたこともあった。
結局、金を生成することはできなかったが、この錬金術が今日の科学の根底にあるとも言われている。

そして科学が発展した現在。
ついに金を生み出す方法が見つかったそうだ!
なんとある細菌が純金のウンコを出すことがわかったのである。

金のウンコを出す細菌について発表したのはアメリカのミシガン州立大学の研究チームだ。
微生物学専門のKazem Kashefi教授と電子工学が専門のAdam Brown助教授がこの細菌を発見したという。
細菌が出すウンコは24K。
つまり純金である。

細菌の名前はCupriavidus metallidurans。
この細菌は自然界に存在する毒物「塩化金」を消化し純金を排泄することがわかった。
細菌の存在は知られていたが、毒劇物に対する抵抗力がここまで強いというのは知られていなかったそうだ。
かつて考えられていた強さの25倍だという。

実験で、細菌に塩化金を食べさせたところ、細菌は1週間後に金を排泄。
教授らは「我々はいかなる操作もしていません。菌は自然の過程として金を排泄するのです」と話しているそうだ。

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1: しじみ ★ 2018/12/02(日) 01:06:51.20 ID:CAP_USER
一般的にウイルスといえば非常に小さいサイズのものであると考えられていますが、2003年には研究者たちが「細菌と同じほど巨大で1000を超えるほど多くの遺伝子を持っている巨大ウイルス」を発見したことで、従来のウイルスの定義が覆されようとしています。そんな巨大ウイルスを「自然の森林土壌から発見した」と、アメリカの研究チームが報告しています。

Hidden diversity of soil giant viruses | Nature Communications
https://www.nature.com/articles/s41467-018-07335-2

Scientists Have Found Rare Giant Viruses Lurking in The Soil of a US Forest
https://www.sciencealert.com/scientists-discovered-rare-giant-viruses-lurking-in-harvard-forest-soil-under-massachusetts

Rare and diverse giant viruses unexpectedly found in a forest soil ecosystem
https://phys.org/news/2018-11-rare-diverse-giant-viruses-unexpectedly.html

マサチューセッツ大学アマースト校の北東28マイル(約45km)には、過去30年間にわたって「地球温暖化による環境への影響」を調査するため、人工的に温暖な環境が作り出された研究林が存在しています。地中に凍結防止用の加熱ケーブルが埋め込まれた研究林では、土壌温度が通常の自然環境よりも5度高い状態に保たれており、地球温暖化によって土壌温度が上昇した場合の研究データを生み出しているとのこと。

そんな屋外に作り出された研究林でマサチューセッツ大学アマースト校の生物学者であるJeff Blanchard氏は土壌を採取し、土壌に含まれる微生物コミュニティの分析を行いました。「私たちは巨大ウイルスを探そうとしていませんでした。目標としてはバクテリアを土壌サンプルから直接分離し、温暖化によって微生物コミュニティにもたらされた変化を調べようとしていたのです」とBlanchard氏は語っています。

ところがBlanchard氏の予想に反し、土壌サンプルからは16種類もの「全く新しい巨大ウイルス」が発見されました。ほとんどの巨大ウイルスの研究では、巨大ウイルスの宿主となる原虫やアメーバを培養して採取するというプロセスを取っていますが、この方法では特定の宿主に集まる巨大ウイルスしか観察できません。さらに巨大ウイルスが自然から発見された場合は水生環境で見つかっているものばかりであり、陸地の森林から発見された今回のケースは非常に貴重であると研究チームは考えています。

宿主を培養する方法によって巨大ウイルスを観察するのではなく、土壌から直接サンプルを採取して巨大ウイルスを分離することで、従来よりも多種多様な巨大ウイルスを観察できるようになります。環境サンプルから直接回収されたゲノムDNAを扱う研究分野はメタゲノミクスと呼ばれており、培養が困難なウイルスや細菌の遺伝子を解明する新たな手法として注目されています。

研究チームの生物情報学者であるFrederik Schulz氏は、今回の研究において細菌や巨大ウイルスの同定を手助けしたとのこと。Schulz氏は「今回の環境サンプルは土壌の表面を引っかいたものに過ぎず、さらに大量のサンプルを入手して分析を行った場合、新たな巨大ウイルスの発見数は2倍、3倍、ひょっとすると4倍にまで膨れ上がるかもしれません」と今後への期待を語りました。
https://i.gzn.jp/img/2018/12/01/giant-viruses-found-forest-soil/01_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181201-giant-viruses-found-forest-soil/

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