1: 2015/07/07(火) 06:23:42.53 ID:???.net
シロアリ腸内の原生生物の表面共生細菌がリグノセルロース分解に寄与 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150706_1/

画像
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150706_1/fig1.jpg
図1 ヤマトシロアリと腸内原生生物の細胞表面共生細菌
上左:体長約0.5cmのヤマトシロアリ
上右:Dinenympha属原生生物の細胞表面共生細菌の検出。緑の細菌がシングルセルゲノム解析した細菌。赤の細菌は、異なる種の細胞表面共生細菌。スケールは20 µm
下左:細胞表面共生細菌の電子顕微鏡像。青矢印で示されているのが今回解析した細胞表面共生細菌。スケール0.5 µm

http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150706_1/fig2.jpg
図2 本研究で明らかになった細胞表面共生細菌の役割
腸内に入ってきたリグノセルロースは、細胞表面共生細菌が持つ分解酵素によって、部分的に分解され、セルロース部分が露出した状態になると考えられる。原生生物は、分解しやすくなったリグノセルロースを細胞内に取り込み、完全に分解する。細胞表面共生細菌は、リグノセルロースの分解産物である糖を取り込み、エネルギー源として使用して代謝産物として酢酸を生成することが推定された。この酢酸は、シロアリのエネルギー源として供給されると考えられる。

背景 

シロアリは、木材を食い荒らす害虫として扱われていますが、森林では枯れ木を分解する重要な役割を担っています。木材を効率的に分解することができる能力は、食料と競合しないバイオマスであるリグノセルロースの利活用への応用に期待されています。

シロアリ自身もリグノセルロースの主成分であるセルロースを分解する酵素を持っていますが、腸内に共生する微生物群がセルロース分解の大半を担っています。この微生物群は10数種の単細胞の真核生物である原生生物と数百種の細菌から構成されています。ほとんどの微生物は培養が難しいため、培養を介さない解析手法を用いて微生物群全体からセルロース分解活性や分解に関わる酵素の遺伝子、代謝産物の解析が行われてきました。これまでの解析では、原生生物がセルロースを細胞内に取り込んで分解することから、分解プロセスで主に働いているのは原生生物であると考えられてきました。

しかし、微生物群集全体を対象にした解析では、個々の微生物がリグノセルロースの分解で、どのような役割を担っているのかを明らかにすることが難しく、シロアリ腸内の効率的なリグノセルロース分解プロセスの詳細については分かっていませんでした。


研究手法と成果

共同研究チームは、ヤマトシロアリ(図1上左)の腸内に共生する細菌を細胞自動分離装置により、1細胞ずつに分離後、ゲノムDNAを増幅しました。この中から、Dinenympha属の原生生物の細胞表面に共生している細菌(図1上右、下左)の全ゲノム増幅産物を用いて、シングルセルゲノム解析を行いました。

シングルセルゲノム解析により、全ゲノム配列の約80%に当たる総塩基数が約3.5 Mb(メガベース)のドラフトゲノム配列を得ることができました。ゲノム配列にコードされている遺伝子の機能を推定した結果、58個の遺伝子がさまざまなリグノセルロースを分解する酵素の機能を持つ事が分かりました。

続きはソースで

ダウンロード



引用元: 【細菌学/分子生物学】シロアリ腸内の原生生物の表面共生細菌がリグノセルロース分解に寄与 理研

スポンサーリンク
3: 2015/07/07(火) 06:33:26.66 ID:ztyo/x32.net
詳細は知らんが

なんか凄いこともやってるんだね^^

5: 2015/07/07(火) 07:12:19.20 ID:Woe70dgM.net
実はゴキブリの仲間

8: 2015/07/07(火) 08:41:33.28 ID:bgLycnOa.net
詳細は知らんがすごいな。人間が木材も食えるようになったら食糧問題
は一挙に解決する。

9: 2015/07/07(火) 11:27:52.43 ID:DyeJOjD4.net
>>8
なるかw
森林伐採で食料確保→一時的に食糧難回復→回復した地域で人口爆発→食料確保の為森林伐採

結果一気に砂漠化が進んで未曾有の食糧難到来だろ

19: 2015/07/07(火) 20:58:48.88 ID:eQl4Kvzu.net
>>9
あと50年で世界を美形至上主義が支配するから
世界中が日本並みの少子化問題を抱えるから問題なし

21: 2015/07/08(水) 04:00:38.26 ID:bc9hv+kF.net
>>9
日本で問題になってる放置竹林なら…

10: 2015/07/07(火) 11:37:16.66 ID:Y8aK9GfR.net
食糧支援するなら避妊教育とセットにしないとな
もしくは不妊治療とセットで

11: 2015/07/07(火) 11:38:49.31 ID:Y8aK9GfR.net
不妊治療じゃなくて不妊手術

12: 2015/07/07(火) 12:39:43.22 ID:AKzAaf59.net
リグノセルロースだから Lig-phe-O-celluloseでLig-phe-OH OH-cellulose
普通のセルロースは結晶構造とってて蒸解すると分解されやすくなる。
セルロースが結晶構造をとってても分解できるならかなり応用の可能性が高い。
すこし毛羽立ってる部分を分解するなら洗濯粉に入ってる酵素と同じぐらい

13: 2015/07/07(火) 13:08:32.58 ID:6GU+hrwd.net
図を見て、小腸の絨毛表面の消化システム連想した。
シロアリの中の原生生物表面に、更に共生細菌いるなんて本当に面白いな。

14: 2015/07/07(火) 13:33:36.44 ID:bnAG7N81.net
それがシロアリの本体・・・

15: 2015/07/07(火) 13:41:32.94 ID:6GU+hrwd.net
>>14

本当に腸内細菌軍…じゃなくて群、がシロアリという植物破砕機を操っているのかもねw

16: 2015/07/07(火) 18:44:00.86 ID:F4iQl8sC.net
人間操ってるのは腸内細菌って言ってる学者いたな

18: 2015/07/07(火) 19:57:09.62 ID:yA1eX+g9.net
それを言ったら、太陽エネルギーを延々と処理してセルロースになったものを使わなくても、
太陽エネルギーから直接水素や炭化水素を製造する方が効率いいわけで…

20: 2015/07/07(火) 21:06:19.35 ID:7rIZ0xt4.net
セルロース利用にはシロアリの腸内の原生生物の細胞内共生細菌なんて扱い難いもの
より土壌中の細菌や真菌がいいって話には効率関係ないし、太陽エネルギー自体はエ
ネルギー密度低いから直接利用はコストかかるのに、それをどうひねくりまわしたら、太
陽エネルギーから直接って話になんだ?

22: 2015/07/14(火) 15:56:16.74 ID:9/rVNOP+.net
この共生菌の働きを阻害する薬剤ができれば
有害性の低い防蟻処理剤が開発できるな。

6: 2015/07/07(火) 07:28:57.05 ID:6GU+hrwd.net
凄いな。研究成果も手法も。