コミュニティゲノム解析によって明らかになった酸性アルカイアの系統

科学分野:

• 微生物学とゲノミクス
• エクストレモフィルの研究
• アーカイア 系統遺伝学

背景:

• ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) を用いた標準的な微生物の調査は,しばしば少量の種を見逃します.
• 新しい微生物の系統,特に古生物は,従来の方法によって検出を回避することができます.
• 酸性鉱山排水流のような極端な環境は,ユニークで十分に研究されていない微生物のコミュニティを備えています.

研究 の 目的:

• 新しく,少数の微生物種を特定し,特徴づけること.
• 極度の酸性バイオフィルムにおける考古学的多様性を,栽培独立の方法を用いて探求する.
• これまで認識されていない生物の生態学的役割と形態論を調査する.

主な方法:

• ポリメラーゼ連鎖反応 (PCR) や培養なしに,コミュニティのゲノムデータを取得する.
• 16SリボソームRNA (rRNA) とタンパク質をコードする遺伝子をコードするDNA断片の再構築.
• 16S rRNA固有のプローブと伝送電子顕微鏡 (TEM) の応用.

主要な成果:

• 珍しい16S rRNAとタンパク質をコードする遺伝子を持つ新しい考古学的な系統からのDNAの再構築.
• これらの新しい古生物は,リッチモンド鉱山のpH0.5-1.5の溶液から生体フィルムのマイナー成分です.
• 細胞はプレオモルフィックで,独特の膜構造を持ち,非常に小さな細胞容量 (<0.006μm3) を有する.
• 16S rRNAプローブは,<0.45μmのサイズ分数におけるこれらの生物の優位性を示しています.

結論:

• コミュニティゲノミクスは,新しい,少量の微生物の分類を発見するのに有効です.
• 新しい考古学的な系統が,極端な酸性バイオフィルムに居住し,潜在的に支配している.
• 独特の形状学は,オリゴトロフおよび酸性条件への特殊な適応を示唆しています.