게시 및 게시 날짜 : 2003/11/10

생명의 새벽에 분기 된 알려지지 않은 균주 인 Gemmatimonas aurantiaca의 발견

-일본의 첫 번째 새로운 "게이트"인증-

포인트

  • 폐수 처리 시스템에서 발견 된 체계적으로 새로운 라이브 바카라아
  • 이 균주가 Phyla 수준에서 새로운 균주 그룹으로 분류 되고이 균주를 대표하는 새로운 Phyla를 제안했으며 인증을 받았다는 것이 밝혀졌습니다
  • 이 새로운 "게이트"제안 및 인증은 일본에서 첫 번째이며 전 세계적으로 볼 때에도 매우 중요하고 드문 발견입니다

요약

연구원 Hanada Satoshi와 Sekiguchi Isamuji의 Biofunctional Engineering Research Division [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "라이브 바카라"라고 함)은 폐수 치료 시스템에서 완전히 새로운 박테리아를 성공적으로 분리했습니다 이 새로운 박테리아 균주는 새로운 성질을 기반으로하며 새로운 종의 새로운 종입니다gemmatimonas aurantiaca, 그러나16S rRNA 유전자 서열를 사용한 상세한 계통 발생 학적 분석 기존 라이브 바카라아와 밀접한 관련이 없으며 "게이트 (Phylum)"수준에서 새로운 그룹으로 분류 될 것으로 밝혀졌습니다 계통 발생 학적 분석 결과에 기초하여, 신몬은이 균주를 대표합니다GemmatimonadetesPhy 11 월국제 미생물 시스템 Evolution Magazine에 대한 제안 (국제 체계 및 진화 미생물학 저널)에서 수행되었으며 인증 (2003 년 7 월) 이 새로운 phylum은 라이브 바카라아의 24 번째 phylum입니다 또한 일본에서 처음으로 새로운 계통 발생 계통 발생 체계가 제안되고 인증되었습니다

gemmatimonas aurantiaca의 Ultrathin 섹션 전자 현미경 사진

그림 1Gemmatimonas aurantiaca(bar = 05µm)


연구 배경

6,000 종 이상의 라이브 바카라아 종이 현재까지 인식되었으며, 20 개가 넘는 부족으로 체계적으로 분류됩니다 라이브 바카라아에 대한 이러한 계통 발생 학적 분류 시스템은 환경에서 분리 된 균주 배양으로부터 얻은 결과를 기반으로 만들어졌으며, 이들의 mycologic 특성의 분석 및 비교 최근 몇 년 동안, 방법은 표적으로서 환경의 미생물에 포함 된 16S rRNA 유전자 서열을 사용하여 라이브 바카라아의 다양성을 직접 분석하는 데 적극적으로 사용되고있다 이 "배양 독립적 인 환경 라이브 바카라아 상 다양성 분석"은 라이브 바카라아 다양성이 현재 알려진 것보다 훨씬 크다는 것을 시사하며, Phyla 분류 Phyla의 수는 두 배 이상이 될 것으로 예상됩니다 이것은 환경에 아직 성공적으로 분리되고 배양되지 않은 많은 알려지지 않은 균주가 있으며 계통 발생 학적 변화의 진화 적 변화도 중요하다는 것을 나타냅니다 이러한 제안에 대한 응답으로, 환경에서 알려지지 않은 라이브 바카라아 균주를 탐구하고, 부분적으로 만 드러난 모든 라이브 바카라아를 설명하는 것이 중요한 문제가되었습니다

연구 기록

라이브 바카라의 바이오 기능 장애 공학 연구 부서는 16S 리보솜 RNA를 사용한 계통 발생 학적 분석에 중점을 둔 "빠른 미생물 식별 및 분류 시스템의 구성"과 "알 수없는 박테리아 균주의 포괄적 인 검색"을 수행하고 있으며, 수년간 해상 환경과 같은 자연스런 환경, 및 웨이브 스프링, 및 부담과 같은 자연적인 환경과 같은 활성화 된 슬러지와 같은 인공 환경을 사용하여 수년간 "알 수없는 박테리아 균주의 포괄적 인 검색"을 수행하고 있습니다 결과적으로, 우리는 다른 연구 기관과의 공동 연구와 구성된 "빠른 미생물 식별 및 분류 시스템을 사용하는"우리는 이들 분리주의 mycolologic 특성을 신속하게 명확하게 명확하게 설명 할 수있었습니다 이러한 체계적으로 새로운 분리 물 중 다수는 기존의 것과 생리적 특성이 다를뿐만 아니라 매우 새로운 기능을 가졌다 현재까지 (약 45 년),이 균주 중 19 개가 새로운 종이나 새로운 종으로 제안되고 받아 들여졌습니다 일본에서 "Shinmon"을 제안하는 첫 표준 변형이되었습니다gemmatimonas aurantiaca또한 그러한 연구에서 발견 된 분리 된 균주입니다

연구 컨텐츠

○ 새로운 분리주의 고립 된 배양 및 독특한 체계적인 위치

라이브 바카라아 균주를 분리 할 때, 한천 매체를 사용한 배양 방법이 일반적으로 사용되지만,이 경우 연구자들은 종종 식민지가 일찍 생식기가 연구의 대상이라는 것을 발견합니다 이 새로운 분리 물은 기존의 방법보다 성장 속도가 느리게 보이는 새로운 기술을 사용하여 폐수 처리 시스템에서 활성화 된 슬러지로부터 분리되었다 분리 된 새로운 분리 물은 세포 직경이 07 μm (1 마이크로 미터 : 1 백만 분의 1 백만 미터) 및 길이가 약 25-32 µm 인 산소 호흡에 의해 성장한 균주 였지만 [도 1], 16S rRNA 유전자 서열에 기초한 계통 발생 학적 분석은 임의의 균주에 대해 낮은 서열 상 동성을 가졌으며 시스템적으로 분리되었다는 것을 밝혀냈다 그러나, "배양-독립적 인 환경 미생물 증서 다양성 분석"( "환경 클론series "를 포함한 자세한 분석을 기반으로,이 균주는 다음과 같습니다후보 사단(=후보 Phylum) 그것이 체계적으로 BD에 속한다는 것이 밝혀졌다 [그림 2] 이것후보 부서 BD환경 클론 시퀀스에서만 제안 된 추정 분류군 (Phylum)은 심해 슬러지, 담수 호수, 토양, 활성 슬러지 등을 포함한 다양한 환경에서 감지 된 101 종으로 구성됩니다

이 균주는이 "추정 분류"후보 부서 BD에서 성공적으로 분리 된 첫 번째 균주이며,이 균주에 생리 학적, 생화학 적, 형태 학적 지식을 제공 할 수 있다는 점에서 매우 의미가 있다고 말할 수 있습니다

이 phylotaxonomic 전문 분야에 대한 응답 으로이 균주는 이제 완전히 새롭습니다 (gemmatimonadetesPhy 11 월); 새로운 종의 속,gemmatimonas aurantiacagen 그리고 sp 11 월미생물 시스템의 진화의 국제 잡지 (국제 체계 및 진화 미생물학 저널) 제안 및 수락 이것은 라이브 바카라아를 포함한 모든 원핵 생물의 계통 발생 학적 분류를 감독하는 국제 원핵 계통학위원회 (ICSP :원핵 생물 시스템의 국제위원회)는 Honmon 제안이 인증되었음을 나타냅니다 일본에서 그러한 새로운 속이 라이브 바카라아 계보에서 제안되고 받아 들여진 것은 이번이 처음입니다

16S RDNA 서열 기반 상대성 이성 다이어그램 모든 박테리아 내에서 gemmatimonas aurantiaca

16S RDNA 서열을 기반으로 한 그림 2Gemmatimonas aurantiaca의 모든 라이브 바카라아 내의 연관성을 보여줍니다 가지가 가까워 질수록 체계적으로 가까워집니다 각 계통 발생 군 (계통 발생 학적)의 상자는 환경 클론으로 구성된 라인을 나타내는 공백입니다 (즉, 분리 된 배양 균주를 포함하지 않는 "추정 계통 발생 학적 계통 발생학") (확대 된보기를 보려면 다이어그램을 클릭하십시오)

미래 계획

이 균주는 "문화 독립적 인 환경 미생물 형상 다양성 분석에서 예측 된"유도 된 분류 "입니다후보 부서 BD에서 성공적으로 분리 된 첫 번째 변형입니다 이 균주에는 계통 발생 학적 성과 분포에 대한 정보 만 포함되어 있으며, 근육 학적 특성은 전혀 밝혀지지 않았다 그러나,이 균주의 분리는이 알려지지 않은 분류군에 생리 학적, 생화학 적 및 형태 학적 발견을 제공했다 환경에 존재하는 것으로 알려져 있지만, 여전히 mycologic 특성의 설명이없는 많은 라이브 바카라아가 있습니다 이들에 대한 생리적, 생화학 적 및 형태 학적 정보를 얻기 위해서는 "분리 된 배양"이라는 기술을 사용하여 분리 된 균주를 얻는 것이 필수적이다 이제 우리는 기존의 분리 및 재배 방법을 약간 수정하면 새로운 미생물을 얻을 가능성을 크게 확장 할 것이라는 점을 깨달았으므로 새로운 관점에서 분리 및 재배 방법을 계속 개발할 것이며, 환경에서 알려지지 않은 미생물을 획득하기 위해 계속 노력할 것입니다 또한, 이러한 꾸준한 노력을 통해, 우리는 그것들을 미생물 다양성의 완전한 설명과 연결시키고 싶다



터미널 설명

◆ 16S rRNA 유전자 서열
이것은 리보솜, 세포 내 소기관에 함유 된 RNA 가닥을 암호화하는 유전자의 서열이며, 라이브 바카라아에는 약 1,500 개의 염기의 서열이 있습니다 16S rRNA 유전자 서열은 진핵 생물에서 18S rRNA 유전자라고 불리는 모든 유기체에 존재하며, 진화 속도는 비교적 느리기 때문에 모든 유기체의 연관성과 진화 거리의 연관성을 추정하기 위해 분자 시계로 널리 사용된다 (종의 구절)[참조로 돌아 가기]
◆ gate (Phylum)
살아있는 유기체의 분류 "Phyla"라고 불리는 분류군은 "Phyla Atrropod (곤충, 새우 및 게 포함) 및"Phyla chordote (다람쥐, 물고기, 파충류 및 포유 동물 포함)와 비교할 수있는 매우 큰 분류군입니다 라이브 바카라아 분류 기준은 전체를 보여주는 것입니다도메인 라이브 바카라아a 즉시 낮은 클래스 클래스의 (도메인 라이브 바카라아), 현재 모든 라이브 바카라아는Gemmatimonadetes게이트를 포함하여 24 개의 게이트로 분류됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 환경 클론
미생물의 조성을 알기 위해, 그에 포함 된 유전자의 다양성을 분석하는 방법은 널리 사용되어 환경에서 DNA 자체를 대상으로합니다 많은 표적 유전자는 전술 한 16S rRNA 유전자를 표적으로하며, 생성 된 유전자 서열을 때때로 "환경 클론"이라고한다 이것은 환경에서 미생물의 구성을 반영하는 것으로 여겨지지만, 아직 분리되고 배양되지 않은 "알 수없는 균주"에 속하는 미생물을 암시하는 많은 양의 정보가 포함되어 있습니다[참조로 돌아 가기]


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