生命誕生の謎を解く手がかり、湯野浜温泉からメタゲノム解析で発見

慶應義塾大学先端生命科学研究所の大学院生 村上慎之介君（政策・メディア研究科修士課程）と金井昭夫教授、及びアメリカ航空宇宙局（NASA）エイムズ研究所研究員の藤島皓介（こうすけ）氏の研究 グループは、最先端の微生物検出法である「メタゲノム解析 」という技術を用いて湯野浜温泉（山形県鶴岡市）の源泉中から27種の多様かつ新規性の高い微生物を発見しました。その中には生命誕生の謎を解く手がかり として重要な生物で、世界的にも特殊なARMANと呼ばれる微生物も含まれていました。この研究内容は、2012年1月31日、米国科学専門誌 「Applied and Environmental Microbiology」のon-line版にて発表されました。（http://aem.asm.org/content/78/4/1015.abstract）

日本における環境中の微生物は世界的にも特殊であり、これまでにも箱根の温泉などから重要な新種の微生物が発見された例があります。本研究で発見された 27種の微生物はいずれも新種である可能性が高く、これまでの日本の温泉研究と同様に湯野浜温泉も特殊な微生物の宝庫であることが示されました。また、一 般的に温泉の地下源泉といった外部と隔離された環境では2、3種の微生物が圧倒的多数派となっていることが多いのに対し、これら27種の微生物は系統学的 に16種のグループに分類でき、生物としての性質が大きく異なることが予想される様々な微生物が、単一の環境に共存しているという興味深い現象も見受けら れました。これらのことから湯野浜温泉源泉が今後の微生物研究に関して重要な材料となり、微生物研究の世界的な拠点になる可能性もあります。

今回発見した微生物の中で特に注目すべきはArchaeal Richmond Mine Acidophilic Nanoorganisms（ARMAN：アーマン） と呼ばれる微生物です。この微生物は体長0.0002mmで、これより小さいと細胞として機能できないと言われており、世界最小の生物の一つと言われてい ます（ウイルスは除く）。原始生命の生き残りだと考える科学者もいて、生命誕生の謎を解く手がかりとして重要な生物です。これまでにARMANが発見され たのは、カリフォルニアの鉱山とフインランドの沼地で、いずれも酸性～強酸性の環境でしか存在が確認されていませんでした。しかし、今回弱アルカリ性 （pH8.1）の湯野浜温泉からも発見されたことで、ARMANが地球上のさまざまな環境下で生息していることが明らかになりました。なお、ARMANに は病原性はなく人間には無害です。

本研究成果は2012年1月31日に米国微生物学会誌「Applied and Environmental Microbiology」のon-line版にて発表されました。また2012年3月10日～12日に東京池袋で開催される第6回日本ゲノム微生物学会 にて発表予定です。

　筆頭著者の村上君は、「私は生まれも育ちも東京ですが、高校生の時に先端生命研を見学し、庄内の自然豊かな環境に魅了されて進学・移住してきました。そ んな庄内の代表 的な温泉を題材にして世界的な発見ができたことをとても嬉しく思いますし、山形県への愛着が一層深まりました。」とコメントしています。

金 井教授は、「今回発見された微生物は人に全く影響はありません。研究によってARMANが弱アルカリ性の環境でも生存していることが分かり、生命の多様性 を感じさせます。また、地球に生命が誕生したときと同じと思われる高温などの環境に生息していることから、生物の起源を探る手がかりになると思います。湯 野浜温泉は非常に良い温泉なので、人の身体も科学のロマンも暖められます」とコメントしています。

冨田所長は、「地下1000メートルから 湧き出る温泉中の微生物を調べることで、地球内部深くの生命圏が少しずつ明らかになります。生命はどこで誕生したのか、原始生命はどんなものだったのか、 この生物学の究極の謎に世界の研究者と協力して迫りたい。」とコメントしています。今回の研究成果は、未知な部分が多い環境中の微生物に対する理解を進展 させるものと期待されます。

原著論文： Shinnosuke Murakami, Kosuke Fujishima, Masaru Tomita, and Akio Kanai. "Metatranscriptomic analysis of microbes in an ocean-front deep subsurface hot spring reveals novel small RNAs and type-specific tRNA degradation." http://aem.asm.org/content/78/4/1015.abstract

このニュースは下記のメディアで報道されました。

• 山形新聞　2/7 24面
• 荘内日報　2/11　7面
• 読売新聞　2/17　30面