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

  • 三重大ら,酸素の発生を伴わない光合成の謎を解明 2021年08月27日
  • 北大,光合成に必須な化合物の合成に成功 2021年07月29日
  • JAMSTECら,石油並に炭化水素を合成する藻類発見 2021年07月20日
  • 基生研ら,光合成のステート遷移構造を決定 2021年07月09日
  • 神大,光合成パラメーターで作物の早期栄養診断 2021年07月08日
  • 東大,葉緑体ゲノムを編集した植物の作出に成功 2021年07月05日
  • 岡山大ら,光合成の足場を維持する分子機構を解明 2021年06月25日
  • 農大ら,光合成生物の硫酸多糖の合成・調節を解明 2021年06月16日