【続】呼吸をしない微生物

1: 白夜φ ★@無断転載は禁止 ©2ch.net 2017/07/27(木) 21:16:58.18 ID:CAP_USER

地下深部の超極限的な環境に「常識外れな微生物群」を発見
~マントル岩石と生命との関わりや地球初期の生命進化の謎の解明に前進~

1.概要
国立研究開発法人海洋研究開発機構(理事長 平 朝彦)高知コア研究所地球深部生命研究グループの鈴木志野特任主任研究員らは、J・クレイグベンター研究所、南カリフォルニア大学、ニューファンドランド・メモリアル大学、デルフト工科大学と共同で、マントル由来の岩石域から湧き出る強アルカリ性の水環境に、極めて特異なゲノム(>>1�構造を持つ常識外れな微生物が生息していることを発見しました。

上部マントルの主要な岩石であるカンラン岩が水と反応し、蛇紋岩と呼ばれる鉱物に変質する反応は、「蛇紋岩化反応」と呼ばれています。
地球上には、この蛇紋岩化反応を介して、pH11を超える強アルカリ性(>>2�の非常に還元的(>>3�な水が湧き出ている場所があります。
本研究では、米国・カリフォルニア州ソノマ郡にある「ザ・シダーズ (The Cedars)」と呼ばれる場所(図1、2)を調査し、地下の蛇紋岩化反応を介して湧き出る強アルカリ性の水に存在する微量の微生物細胞を採取し、それらに含まれるゲノムの網羅的な遺伝子解読(メタゲノム解析、>>4�を行いました。

その結果、蛇紋岩化反応が起きている地下深部に由来する超好アルカリ性微生物(>>5�の多くは、一細胞あたりのゲノムサイズが非常に小さく、生命機能の維持・存続に必須の遺伝子群が欠落しているなど、既知の微生物のゲノム構造とは大きく異なる、極めて特異なゲノムを有する生命体が多く存在することが分かりました。
また、これらの微生物は、湧水中に含まれるカンラン岩の隙間や表面に密集している様子が観察されたことから、その生命活動を蛇紋岩化反応に依存して生きる生命である可能性が示されました。
蛇紋岩環境は、陸域・海底下の地質環境における鉱物と水と生命の相互作用や、地球の初期環境における生命の起源や進化を紐解く上で、重要な場所と考えられており、本成果は、現地球における上部マントルと生命圏との関わりや、地球の初期環境における生命進化の謎を解き明かす上で非常に重要な発見です。
— 引用ここまで 全文は引用元参照 —

▽引用元:海洋研究開発機構 2017年 7月 21日
http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20170721_2/

図4 顕微鏡による微小鉱物に付着したCPR細菌の観察
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図1 「ザ・シダーズ」蛇紋岩体内の湧水泉の1つ
白く見えるのは、炭酸カルシウムの結晶
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図2 「ザ・シダーズ」蛇紋岩体の地下構造模式図
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図3 深部および浅部流体を含む「ザ・シダーズ」蛇紋岩体湧水に生息する微生物群のゲノム解析
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57: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/08/01(火) 14:10:44.94 ID:nsd5aUAj
>>1
お、おまーアホやろー

2: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 21:25:37.34 ID:cIHLK40L

生物のいないとこなんてないでしょ
地球上で

いや、宇宙中で

39: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 08:06:21.06 ID:4j0DoayW

>pH11を超える強アルカリ性(>>2�の非常に還元的(>>3�な水が湧き出ている場所があります。

解糖系はNAD+をNADHに還元するんだから、非常に還元的な環境だと働きようがないのは自明だよな

>生命機能の維持・存続に必須の遺伝子群が欠落しているなど

エネルギー源がほかにあれば解糖系は必須じゃないのに、大げさな

40: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 13:52:18.96 ID:FOU7rW8J
>>39
まぁそうなんだろうけど
みもふたもないなww

3: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 21:26:14.52 ID:uLBkvWY3
生命機能の維持、存続に必須の遺伝子が欠落してるのに生命を維持できてるわけだから
既存の知識が間違ってたわけだな
違う生命維持機能の仕組みを持っているのだろう
興味深い

4: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 21:30:10.41 ID:c7YAjPvA
地底人がいる可能性が

34: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/28(金) 16:19:54.34 ID:1G2yqVRY
>>4
グランドウォーカーめ

5: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 21:30:23.46 ID:qdnA5oO5
人類の祖先

6: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 21:33:36.55 ID:gCJeMPva
まさに深淵の者

46: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 20:56:28.24 ID:16CpC62q
>>6
ガラテアが好きです。

7: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 21:37:12.83 ID:2QJN30NB
細胞の代謝を岩と水の化学反応に依存している
とか別の記事に書いてあったな

8: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 21:42:27.36 ID:ae5zWHCJ
メタゲノム解析ってことは個々の細菌については何も分からないわけね?
アーキアなんだろうけど、アーキアかバクテリアなのかくらいは知りたかった

24: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/28(金) 05:37:44.79 ID:8xAGYFTu
>>8
元記事を読むとわかるけど
アーキア系のゲノムなんだが
普通持ってるはずのATP合成酵素が欠落してるので
アーキアより更に原始的な生物群の可能性が考えられているらしい

37: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 02:48:04.89 ID:mpPm7xCg
>>24
アーキアってたしか
原核生物よりも真核生物に近いんじゃね

38: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 07:35:55.64 ID:d5PGskQr

>>37
たしか分岐を推定する方法によって
順番が変わるんじゃなかったっけかな

ちなみにLUCAの遺伝子として推定されているのは355っぽいが
今回のやつの79個のゲノムは、同環境に生息する微生物群集のゲノムの約80%を占めるとのこと

ウィキペディアで申し訳ないが
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B1%E9%9A%E7%A5%E5%88

配列のよく似た遺伝子はもともと1つの遺伝子である場合が多く、
種分化以前に遺伝子が2種類に分かれ、その後別種として分化していったと考えた場合、
2種類の遺伝子のうち1つをアウトグループとして用いることによって系統樹に根をつけるという原理である。
この方法に用いられた遺伝子としては、ATPアーゼ、タンパク質伸長因子、リンゴ酸脱水素酵素、乳酸脱水素酵素などが用いられている。

この方法で描かれた多くの系統樹によると原核生物と真核生物の分岐よりも以前に、古細菌と真正細菌の分岐が起きていると言う結果を、そのいずれもが反映した。
したがってこの時はじめて『共通祖先』が存在したことが論理的に説明できたと言える。この後、この共通祖先がいかなる生物であるか、多くの提案がなされた。

45: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 20:50:06.47 ID:YB4K5CuN

>>38
この研究にも参加している
クレイグ・ベンダーのとこが創った最小の生命体
その遺伝指数は473個らしい

遺伝子を限界まで削ぎ落とした人工生命
http://www.natureasia.com/ja-jp/ndigest/v13/n6/%E9%BA%E4%BC%9D%E5%AD%E3%92%E9%90%E7%8C%E3%BE%E3%A7%E5%8A%E3%8E%E8%BD%E3%A8%E3%97%E3%9F%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E7%9F%E5%BD/75250

ゲノム編集で生命の構成要素が操作可能になった中、あのクレイグ・ベンターが、
ゲノム設計という手法で遺伝子わずか473個の人工細胞を作製した。
驚いたことにその必須遺伝子の3分の1は機能不明だ。

47: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 21:00:01.87 ID:YB4K5CuN

>>45
残ってた
そんで自然にまた先を越されたのか

35 自分:名無しのひみつ@無断転載は禁止[] 投稿日:2016/05/20(金) 23:58:16.27 ID:hgLQwEv3
10年まで昔じゃなかった

とりあえずここが過去の経緯も含めて詳しい
http://akirainoue52.hatenablog.com/entry/2016/04/11/063546

36 返信:名無しのひみつ@無断転載は禁止[] 投稿日:2016/05/21(土) 00:10:18.22 ID:1W/OIWUB [1/6]
JCVI-syn1.0 901遺伝子
JCVI-syn2.0 525遺伝子
JCVI-syn3.0 473遺伝子

>>35

JCVI-syn1.0の計901遺伝子を八つのグループ(セグメント)に分け、
それの組み合わせを作ることによって、不要の遺伝子を除去しようとしたのだ。
それに加え改良されたトランスポゾン失活法で必須遺伝子の同定も併用した。

JCVI-syn2.0はこの過程で得られた中間段階のミニマム細胞だが、
この時点で遺伝子数は525個となり自然界に存在する最少遺伝子数のM. genitaliumを下回っている。
こうしてできたJCVI-syn3.0は531kbのゲノムを持つ。

9: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 21:45:54.41 ID:ry6ncqGX
じゃもんがんかはんのうって何なのか皆目わからん

10: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 21:56:31.26 ID:tGzCQkqY
じゃけん

11: (,,゚д゚)さん 頭スカスカ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 22:11:22.93 ID:3wvc7AnS
常識外れというより、古来より岩石圏の超好高熱性細菌の方が海中、地上
生物と同等かそれ以上のバイオマスがおます. 単細胞だが、古細菌とか
ひとくくりにできないまったく異なった多様な生物群らしい

52: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/08/01(火) 00:12:18.79 ID:m+DhAnUg

>>11

しかしこんな極限環境に生命体もいて
岩石圏の超好高熱性細菌のバイオマスがやたら多いとすると
けっこう色々と考えさせられますねぇ

しばらく前の話だと
海嶺とから水素供給があるとかだった気がするのに
いつの間にかマントルー海底で生命誕生的な話に発展しそうなww

冥王代に海ができただけで生命発生の条件が整って
それが最初からDNA持ってるとしたら
例の説もけっこう考えちゃいますよねぇ

12: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 22:11:39.07 ID:Jbe7nv1p
超昔に何て名前か忘れた本で読んだことがあるなあ
地殻に住んでる微生物の総量は地上や海の生物の総量に匹敵するって

13: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 22:20:29.54 ID:Jbe7nv1p
>>12
これだわ
「未知なる地底高熱生物圏―生命起源説をぬりかえる」(2000年)

15: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/27(木) 23:04:05.24 ID:yKhURWcn

詳しい解析に期待

生命の祖先に近いかもな

18: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/28(金) 01:23:05.92 ID:qo6jd3BR

でも、DNAとゲノム持ってる訳ね

俺らとちっとも変わんね-じゃん。

48: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 21:02:57.49 ID:YB4K5CuN
>>18
そういうことっすね

22: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/28(金) 03:02:00.70 ID:Ze9+w2Ll
ゲノムのホモロジー解析に期待

25: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/28(金) 06:14:04.13 ID:Pyerb8+r
エネルギーを完全に外部環境の化学反応に依存している方が
たしかに生命の起源としては確からしい感じがする

36: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 00:59:44.82 ID:d5PGskQr
>>25
こいつは最も原子的な代謝である
解糖系も放棄してるっぽいから
生命の起源というより
別種の生命体の可能性もあるww

26: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/28(金) 07:17:09.55 ID:b8hWI4YO
生命はまだまだ定義不可能ということだな

27: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/28(金) 09:34:04.14 ID:e+Hnn1tV
生物の歴史全体から見たら、惑星の地表という環境こそが生物にとって超極限的環境だけどね

28: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/28(金) 09:36:26.26 ID:e+Hnn1tV
ほぼすべての期間、地中と海の中にしか生物はいなかったでしょ
ほんの最近になって地表と言う超極限的な環境で生活するようになっただけ

31: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/28(金) 14:30:29.39 ID:LkaywKxk
硫黄物を好む変な奴とか居るしな

32: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/28(金) 14:31:42.29 ID:LkaywKxk

そう言えば、セシウムを喰らう藻があったよな
世界はホント凄いな

もしかして過去に地球はセシウム塗れだったんじゃないか……なんて妄想しちゃう

33: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/28(金) 15:42:03.44 ID:3BHKKyAn
スリーマイルの炉にも藻が繁茂してたんだから不思議じゃない
むしろ完全に生命のないところが発見される方が不思議

41: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 18:05:29.67 ID:L/B1higA
こいつらは我々と同じ祖先なの?
違ったら大発見じゃん

42: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 20:21:07.53 ID:ZOaPeG1V
>>41
全ての現存する生命体は先祖ではない

43: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 20:27:48.85 ID:EJ6P1BMr
セントラルドグマを共有してる以上、大差ないでしょ

44: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/07/29(土) 20:35:34.85 ID:zahWPK1/
数千度の高温下で生きている生物を発見したら騒げよ

53: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/08/01(火) 00:20:41.11 ID:PZh1g6SA
地中の方が快適じゃわい

54: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/08/01(火) 02:55:58.77 ID:C/jb2ZNG
海底の熱水口付近で無酸素環境で
地中の空洞でウランがあって気体液体個体があるところ
地表でco2と海があるところでシアノバクテリア
など諸説あり

55: 名無しのひみつ@無断転載は禁止 2017/08/01(火) 12:54:18.01 ID:E4W22Ssf
こういう生物なら火星にもいるかもね。