阪大ら,野生型が強い光で生育できる遺伝子を発見

大阪大学と神戸大学は,微細藻類シアノバクテリアの超強光ストレス耐性株を指向性進化実験によって獲得し,この細胞が強光ストレス環境下で生育するための鍵因子を世界で初めて明らかにした(ニュースリリース)。

微生物であるシアノバクテリアは,光合成によって光を利用してエネルギーを作り出し,大気中の二酸化炭素から燃料やポリマー素材など様々な有用物質を作り出すことができる。しかし,真夏の太陽光のような強すぎる光は細胞にダメージを与え,細胞が生育できなくなるという課題があった。

研究では,指向性進化の手法を利用することで,徐々に光を強くしながら長期間に渡って細胞を植え継ぐことで,超強光ストレス下でも生育可能な進化株を取得した。この進化株は,超強光下でも生育できるだけでなく,弱光環境でも野生株と変わらない生育を示しており,従来とは異なる仕組みによる強光耐性能力を獲得したと考えられた。

そこで,この進化株についてゲノム変異解析や転写解析,光化学系の解析を行なうことで,超強光条件下で生育できる理由を明らかにし,強光ストレス下で生育するための鍵となる因子(2つの遺伝子の変異)を世界で初めて明らかにした。

研究グループはこの成果により,シアノバクテリアの有用物質生産菌に同定した遺伝子変異を導入することで,超強光下における有用物質生産の高効率化への応用が期待されるとしている。

その他関連ニュース

  • OIST,バクテリアが光合成以前に酸素利用の痕跡発見 2025年04月09日
  • 名大,長い日照で開花と茎伸長が促進する機構を発見 2025年04月02日
  • 東大,強光でも生産性を高める光合成促進剤を発見 2025年03月05日
  • 筑波大,極限環境で生存する光合成細菌に知見 2025年02月14日
  • 岩手大ら,針葉樹の光合成CO2固定酵素の特性解明 2025年01月31日
  • 工繊大ら,大気汚染改善で街路樹の光合成増を確認 2025年01月21日
  • 東大ら,海洋プランクトン光共生の進化史を解明 2025年01月21日
  • 宇大ら,植物が過酷な環境に迅速応答する機構を解明
    宇大ら,植物が過酷な環境に迅速応答する機構を解明 2024年12月19日