게시 및 게시 날짜 : 2022/08/22

바카라 게임 기생충 아치

-가장 대표적인 미생물 암흑 물질을 자원으로 변형시킵니다


Kato Shingo, Okuma Moriya의 Riken Bioresource Research Center의 미생물 자원 개발 사무소의 선임 연구원 및 Kaneko Masaki Research Group, Geosphere Microbial Research Group, Geosphere Resources of The National Institution of the Advanced Institution 및 The Pallated Institution of the Advanced Institution의 공동 연구 그룹 인 Kato Shingo, 수석 연구원의 수석 연구원으로 구성된 공동 연구 그룹 바카라 게임 미터 (NM, 1 nm은 1 억 미터입니다) 크기는 호기성 조건에서 쉽게 배양 할 수 있습니다Nanoarchae (Archaea)[1]자원으로

이 연구 결과는 기생 또는 공생 바카라 게임 아키아의 추가 배양 및 자원화, "미생물 암흑 물질"(알려지지 않은 기능을 가진 배양되지 않은 미생물 그룹에 대한 일반적인 용어)을위한 디딤돌 일뿐 만 아니라, 신비한 생태적 역할과 초기의 생태적 역할의 언급에 기여할 것으로 예상된다

이번에는 공동 연구 그룹은 일본의 산색 온천에서 수백 nm의 세포 크기로 바카라 게임 아치를 성공적으로 배양했습니다 이 바카라 게임 아키아는 전례없는 증식 방법을 사용하여 숙주 아키아의 세포 표면에 부착하고 세포막에 구멍을 뚫고 세포질을 빨아 들인 것으로 제안되었다

공동 연구 그룹은이 nanoarcha를 발표했습니다Nanobdella aerobiophila|로 명명되었습니다 국제 원핵 생물 명칭 코드에 따라 새로운 종의 새로운 종으로 제안되었으며 공식적으로 인정되었다 이러한 바카라 게임 아키 아는 호기성 조건에서 자랄 수 있기 때문에 매우 일반적인 연구 시설에서 쉽게 재배 될 수 있으며 향후 모델 유기체로 널리 사용될 것으로 예상 될 수 있습니다

이 연구는 과학 저널 "국제 체계 및 진화 미생물학 저널"온라인 버전 (8 월 22 일 : 일본 8 월 22 일)에 게시되었습니다

요약 다이어그램

숙주 고고의 세포 표면에 부착 된 기생 바카라 게임 아키 아 (왼쪽에있는 2 개의 작은 세포)


배경

지구의 표면 환경은 작고 보이지 않는 박테리아, 1 개의 마이크로 미터 (µm, 1 µm는 백만 분의 1 미터) 크기 및 고고와 같은 미생물로 가득합니다 이 중에서도 특히 수백 바카라 게임 미터 크기 인 매우 작은 미생물이 모든 미생물 종의 15% 이상을 차지한다고합니다 그러나 이러한 최소한의 미생물의 대부분은 아직 실험실에서 배양되지 않았으며 "미생물 암흑 물질"의 알려지지 않은 기능을 대표하는 데 관심을 끌고 있습니다

2002 년, 최소한의 미생물의 유형 인 세계 최초의 나노 아키 아 (바카라 게임)의 발견은 전 세계에서 가장 높은 분류군 인 "필라 (Phyla)"수준에서 소설로 밝혀졌다 이후 몇몇 미생물은 최소한의 미생물의 배양에서보고되었지만, 인도네시아에서는 자원으로 공개적으로 이용할 수있는 한 종의 미생물만이 이용 가능하다참고 1), 국내 제품이 없었습니다 배양 및 자원 미생물은 과학적 발전을 지원하는 "재현성"을 보장하는 데 매우 중요합니다

따라서이 연구에서 우리는 최소한의 미생물에 대한 우리의 이해를 심화시키기 위해 나라에 사는 미생물을 배양하고 자원을 재배하려고 시도했습니다

참고 1) 2022 년 1 월 17 일 보도 자료 "DPANN GROUP에 속한 성공적으로 교양 된 고풍"

 

 

연구 방법 및 결과

사소한 미생물은 토양, 지하수 및 온천을 포함한 지구상의 광범위한 환경에 존재합니다 선임 연구원 카토 싱고 (Kato Shingo)와 다른 사람들은 토키지 현에서 산색 온천에서 미생물을 사냥하려고 노력했으며 실제로 고도로 새로운 고고 학적 유적지를 배양하는 데 성공했습니다참고 2)온천에 대한 연구를 통해이 환경에 거주하는 바카라 게임 아키 아는 이미 배양 독립적 분자 생물학적 기술에 의해 확인되었습니다 온천 및 미생물 군집 분석의 화학적 분석은이 온천에 사는 바카라 게임 아키 아가 산소가있는 경우에도 자랄 수있는 호기성 종임을 시사했다 따라서, 우리는이 온천 물을 접종원으로 사용하여 호기성 조건 하에서 배양 실험을 수행했습니다

배양 시작 후 약 1 주일 후, 배양 배지가 고배율 광학 현미경 하에서 관찰되었을 때, 200-300 nm의 작은 입자가 1 µm 크기 인 일반적인 미생물 세포에 부착 된 것으로 관찰되었다 (도 1) 유전자 분석에 따르면 배양 배지에는 산성 온천 환경에서 일반적으로 살고있는 열구 산성 아가씨 외에 새로운 바카라 게임 아키 아가 포함됩니다 이 배양 배지에 기초하여, 반복 희석 및 하위 배양을 반복하고, 우리는 한 유형의 호모 유성 고고 MJ1HA 균주 및 한 유형의 바카라 게임 아키 혈증 MJ1 균주만을 함유하는 배양 시스템을 확립 할 수 있었다

다른 색상의 나노 아키아 MJ1 및 MJ1HA 균주 염색 및 형광 현미경으로 이들을 관찰하면 MJ1HA 균주의 세포 주위에 부착 된 입자가 나노 아키아 MJ1 균주임을 확인 하였다 (도 1) MJ1HA 균주의 세포 크기는 직경이 08-16 µm 인 반면, 나노 아카세트 MJ1 균주는 직경이 약 200 nm였다 현미경 하에서 미생물을 관찰 할 때, 이들은 일반적으로 200-400 배의 배열에서 관찰되지만, 이러한 웅장 함에서는 바카라 게임 MJ1 균주의 존재조차 인식되지 않았으며, 확대를 1000 배로 증가시킴으로써 우리는 그들의 외관을 인식 할 수 있었다

그림 1

그림 1 바카라 게임 MJ1 균주 및 숙주 Archia MJ1HA 균주의 현미경 관찰 이미지
(a) 차등 간섭 현미경 관찰 이미지 및 (b) 같은 필드를 갖는 형광 현미경 관찰 이미지 B에서, 두 세포 모두 녹색으로 보인다 더 큰 세포는 숙주 Archia MJ1HA 균주이고, 그 주위에 부착 된 작은 세포는 Nanoarcha MJ1 균주이다 (c) 위상 대비 현미경 관찰 이미지 (D-F) 형광 현미경 관찰 이미지 바카라 게임 mj1 균주가 빨간색으로 나타나고 숙주 Archia mj1ha 균주가 녹색으로 나타납니다
참고 2) 보도 자료 2019 년 6 월 11 일 "성공적으로 고립되고 배양 된 고풍 (Archaea)"

 

다양한 배양 실험이 수행되었지만 Nanoarchae MJ1 균주만으로는 성장을 확인할 수 없었습니다 우리는 또한 MJ1HA 균주 이외의 Archia와 공동 배양을 시도했지만 바카라 게임 아카데 MJ1 균주의 성장을 확인할 수 없었습니다 따라서, 숙주 MJ1HA 균주의 존재는 바카라 게임 아치 현 MJ1 균주가 성장하는 데 필수적이라고 생각되었다 배양 특성을 자세히 검토 한 후, 바카라 게임 아카데 MJ1 균주와 숙주 MJ1HA 균주는 65-70 ° C에서 최적의 조건으로 및 pH 25 정도의 최적 조건으로 성장하는 것으로 밝혀졌다

바카라 게임 MJ1의 공동 배양 시스템 및 숙주 MJ1HA 균주에서 각 균주의 성장이 모니터링되었을 때, 숙주 MJ1HA 균주의 성장은 배양의 초기 단계에서 억제되었지만, 둘 다의 성장이 점차적으로 증가했음을 확인했다 (그림 2) 다른 한편으로, 숙주 MJ1HA 균주는 나노 아카데 MJ1 균주가 없을 때 단독으로 성장할 수 있었고, 나노 아치 MJ1 균주와의 공동 배양에서 관찰 된 초기 성장 억제는 관찰되지 않았다

그림 2

그림 2 바카라 게임 MJ1 균주 및 숙주 Archia MJ1HA 균주의 성장 곡선
16S rRNA 유전자를 표적으로하는 정량적 PCR 방법을 사용하여 숙주 고아 MJ1HA 균주 (빨간색) 및 숙주 고고 MJ1HA 균주 (녹색 및 청색)를 포함하는 공동 배양 시스템에서만 순수한 배양 시스템에서 각 변형률의 성장

바카라 게임 아키아 MJ1 및 숙주 MJ1HA 균주의 전체 게놈 서열을 이후에 결정 하였다 숙주 MJ1HA 균주의 게놈 크기는 228 메가베이스 쌍이다 (MBP, 1MBP는 1 백만 기본 쌍)이며, 모든 유전자를 성장 단독으로 운반하는 것으로 밝혀졌다 (도 3) 다른 한편으로, 바카라 게임 아카데 MJ1 균주의 게놈 크기는 067 mbp에서 매우 작으며, DNA 및 RNA의 공급원 인 핵산, ATP, ATP, ATP, ATP, ATP와 같은 핵산과 같은 생물 지원에 필수적인 생합성 및 에너지 대사에 필요한 유전자가 거의 없음이 밝혀졌다 이 결과는 상기 언급 된 바카라 게임 아카데 MJ1 균주 배양 실패와 일치한다 게놈 분석은 또한 호스트 Archaia MJ1HA 균주로부터 생명 유지를위한 이러한 필수 물질을 압류함으로써 바카라 게임 아키아 MJ1 균주의 성장을지지했다

그림 3

그림 3 바카라 게임 mj1 균주 및 숙주 Archia mj1ha 균주의 게놈
(왼쪽) 숙주 Archaeal MJ1HA 균주의 단백질 코딩 유전자의 게놈 크기 및 수 그것은 배양 실험에 사용 된 배지에서 성장을위한 모든 유전자를 포함합니다 원 크기는 바카라 게임 아치 MJ1 균주의 게놈 크기와 비교할 때 상대 크기를 나타냅니다
(오른쪽) Nanoarchaeal MJ1 균주의 단백질 코딩 유전자의 게놈 크기 및 수 DNA 복제, 전사, 번역 및 세포 분열에 관여하는 유전자가 있지만, 생명 유지에 필수적인 물질 (예 : 핵산, 지질, 아미노산, ATP 등)을 합성하는 유전자가 없다

바카라 게임 MJ1 균주는 어떻게 해당 물질을 숙주에서 빼앗아 갈까요? 이 질문에 대답하기 위해, 나노 아카데 MJ1 균주 및 숙주 MJ1HA 균주가 부착 된 세포를 액체 질소로 즉시 고형화하여 초트라틴 섹션을 생성하였고, 섹션을 투과 전자 현미경 하에서 관찰 하였다 (도 4) 관찰 이미지를 살펴보면, 나노 아키 혈증 MJ1 균주는 숙주 균주 MJ1HA의 세포막에 구멍을 갖고, 그것으로부터 세포질을 빨아 들인 것으로 보인다 그러한 관찰은 지금까지보고되지 않았으며,이 연구는 나노 아키 아에서 놀라운 삶의 방식을 암시하는 강력한 증거를 제공했습니다

그림 4

그림 4 초박형 섹션의 전자 미세한 관찰 이미지
(왼쪽) 사진 사진의 왼쪽 상단에있는 작은 바카라 게임 아치 MJ1 균주는 호스트 Archia MJ1HA 변형에 부착 된 것으로 보입니다 숙주 고고의 세포질이 빨려 들어가는 결과로, 그 부분의 전자 밀도가 감소되었고 그것이 관찰되었음을 확인할 수있다
(오른쪽) 왼쪽 사진에서 빨간색 프레임 부분의 확대 된 모습 구멍이 부착 된 부분의 세포막에 형성된다는 것을 알 수있다

세포막을 구성하는 코어 지질을 검사 할 때, 바카라 게임 아카데 MJ1 균주에서 감지 된 성분은 숙주 MJ1HA 균주에서 감지 된 것과 일치했지만 상대적인 양의 차이가 확인되었다 (도 5) 예를 들어, GDGT-5 및 GDGT-6과 같은 글리세롤 테트라 테이터는 숙주 MJ1HA 균주에서 발견되지만, 바카라 게임 아키아 MJ1 균주에서는 거의 검출되지 않습니다 이 결과는 Nanoarchae MJ1 균주가 숙주 MJ1HA 균주로부터 막-구성 지질 성분을 제거하지만, 그 중에서도 GDGT-3 및 GDGT-4가 선택적으로 사용됨을 시사한다

그림 5

그림 5 바카라 게임 mj1 균주의 세포막을 구성하는 코어 지질 성분 및 숙주 Archia mj1ha 균주
(왼쪽) 크로마토 그램 상기로서, 결과는 바카라 게임 아키아 MJ1을 함유하는 공동 배양 시스템으로부터 수집 된 세포의 샘플 및 숙주 Archia MJ1HA 균주, 숙주 Archia MJ1HA 균주의 순수한 배양 시스템으로부터 수집 된 세포의 샘플 및 코 배양 시스템으로부터 바카라 게임 아카 아 MJ1 균주 로부터만 수집 된 세포의 샘플로부터 얻어졌다
(오른쪽) 왼쪽 크로마토 그램의 결과를 기반으로 각 코어 지질의 상대적인 양을 보여주는 그래프 Aroh : Archiol GDGT : 글리세롤 Dialkylglycerol tetraether GDGT 다음의 숫자는 이소 프레 노이드 사슬에 포함 된 5 원 링의 수를 나타냅니다

14562_14639Nanoarchaeum Equitans그것은 지상 온천에서 배양 된 것으로 알려진 종에 비교적 가깝습니다 (그림 6) 지금까지보고 된 모든 바카라 게임 아키 아는 혐기성이므로 바카라 게임 아키 아 MJ1 균주는 세계 최초의 호기성 바카라 게임 아키 아입니다 한편, 바카라 게임 할로 아키 아 (Nanohaloarchia)는 소금 밭에서보고했고 마이크로 카르도 아키아 (Miccardoarchia)는 온천에서보고 된 마이크로 카르도 아키 아 (Miccardoarchia)와 버려진 광산은 모두 호기성 및 절대 기생충 또는 공생 성 측면에서 바카라 게임 아키아 MJ1 균주와 유사하지만, 계통 발생 수준에서 상이한 계통 발생 그룹임을 확인했다 (그림 6)

그림 6

그림 6 바카라 게임 mj1 균주의 계통 발생 위치를 보여주는 계통 발생 트리
122 마커 단백질 서열을 결합한 정렬을 기반으로 한 최대 가능성 방법을 사용하여 생성 된 분자 진화 계통 발생 트리 일본어로 표시된 그룹 이름은 관습적인 이름입니다

예를 들어 지금까지보고 된 매우 작은 미생물의 경우Nanoarchaeum Equitans와 같은 이름은 잠정적으로 주어졌지만, 과학적 이름으로 공식적으로 인정 된 종은 없다 따라서 공동 연구 그룹은 바카라 게임 아키아 MJ1 균주의 도입을 발표했다Nanobdella aerobiophila"로 지명되었으며 국제 원핵 생물 명명 규칙에 따라 새로운 종으로 제안되었습니다 또한 더 높은 분류군, 새로운 가족으로Nanobdelaceae, New MeNanobdellales, ShinkanNanobdellia를 제안했으며, 이들은 공식적으로 인정되었습니다 이것은 초소형 고고학과 초소형 박테리아를 포함하여 작은 미생물 중 세계 최초의 과학 이름의 세계 최초의 예입니다 바카라 게임 MJ1 균주 (= JCM 33616t) 및 호스트 Archea MJ1HA 균주 (= JCM 33617)는 Riken 's Microbial Materials Development Office (JCM)에서 각 연구소에서 이용할 수있는 미생물 자원으로 개발되고 있습니다

 

미래의 기대

이 연구는 유산소 조건 하에서 성장할 수있는 문화와 자원 절대 기생 나노 아키 아의 성공적으로 세계 최초의 것이었다 바카라 게임 MJ1 균주에는 특수 장비 나 기술이 필요하지 않으며 일반 연구 시설에서 쉽게 배양 할 수 있기 때문에 향후 다양한 새로운 생명 현상이 균주를 실험적으로 드러날 것으로 예상됩니다 또한, 이들 실험에서 밝혀진 나노 아키 아의 생리 학적 특성은 작은 아키 아스의 추가 배양 및 자원화를 촉진하는데 사용될 것이다

절대 기생충 또는 공생형 작은 고고는 일반적인 단일 세포 유기체와 바이러스 사이의 생명 형태로 간주 될 수 있으며, 또한 분자 계통 발생 나무의 가장 가까운 곳에서 분자에 분기 된 것으로 생각되어 초기 생명의 강력한 이미지입니다 더욱이 지구상에 널리 존재한다는 것이 밝혀졌지만 대부분은 아직 배양되지 않은 "미생물 암흑 물질"이며, 생태 학적 역할은 거의 알려져 있지 않습니다 이러한 결과를 디딤돌로 사용하여, 우리는 미래에 작은 고고의 생리학과 생태학에 대한 세부 사항을 밝혀서 생명의 초기 진화와 세계적 규모의 물질 순환에 대한 이해에 기여할 것이며, "생명이란 무엇입니까?"

 

기사 정보

<title>
Nanobdella aerobiophilagen 11 월 sp Nov, 열전성 유동성, 의무적 대칭 archaeon 및 제안의 제안NanobdelaceaeFam 11 월,NanobdellalesOrd 11 월,Nanobdellia클래스 11 월
<저자 이름>
Shingo Kato, Shingo Kato, Ayaka Ogasawara, Takashi Itoh, Hiroyuki D Sakai, Michiru Shimizu, Masahiro Yuki, Masanori Kaneko, Tomonori Takashina, Moriya Ohkuma
<magazine>
국제 체계 및 진화 미생물학 저널
<doi>
101099/ijsem0005489


추가 설명

[1] Archea (Arbacillus)
모든 살아있는 유기체는 진핵 생물 (인간, 동물, 식물, 곰팡이 등), 박테리아 (박테리아) 및 고고 (Archaea)의 세 가지 범주로 크게 나뉩니다 Archea는 80 ° C 이상의 고온, 20%이상 높은 염분 및 강한 산도와 같은 극한 환경을 선호하는 미생물을 함유 한 분류군입니다 반면에 토양, 해수 및 해저 퇴적물과 같은 비 외부 환경에서는 광범위하게 사는 것으로 알려져 있습니다[참조로 돌아 가기]
 

공동 연구 그룹

Riken Bioresource Research Center, Microbial Materials Development Office
두 번째 학생 Kato Shingo
특별 계약 연구원 Ito Takashi
기술 직원 I Shimizu Michiru
특별 연구원 (연구 당시) Sakai Hiroyuki
개발 연구원 (연구 당시) Yuki Masahiro
Okuma Moriya 감독
지구 미생물학 연구 그룹, 지구 자원 및 환경 연구부, 국립 선진 산업 과학 기술 연구소
Kaneko Masanori, 연구 그룹 포함
Toyo University 생명 과학 대학원 생명 과학과
대학원생 Ogasawara Ayaka
부교수 Takashina Tomonori
 

연구 지원

이 연구는 과학 홍보를위한 일본 협회 (JSPS) 과학 연구를위한 보조금 (연구 영역 제안 유형), "Postkoch Ecology for Super-Earth Life (지역 대표 : Takatani Naoki)", "Research Microbial Development (Okuma Cross-Cro),"Rikuen-Cro) 생물학 프로젝트 (ISYM), "발효 연구소 연구 보조금"바카라 게임 아키아를 탐지하고 배양 균주를 확립하려는 시도 "(연구 대표 : ITO Takashi) 및"일본의 온천에서 열구 적 아키아의 지리적 분포, 계통 발생 학적 다양성 및 생리 학적 기능을 풀기 "(연구 대표 : Kato Shingo)



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