细菌は菌糸の「高速道路」を移动し「通行料」を払う ?细菌と糸状菌の知られざる共生関係を発见?
細菌と糸状菌はいずれも、自然界に広く存在する主要な微生物で、互いに作用して、それぞれの特徴的な機能を発揮していることが明らかとなってきています。また、菌糸ネットワークが、細菌の増殖と移動に重要であることも分かってきました。そこで本研究では、細菌と糸状菌のモデル生物であるBacillus subtilis (枯草菌)とAspergillus nidulansを共培養し、これらの相互作用を解析しました。
その结果、寒天培地上で、细菌が自身の鞭毛を使って糸状菌の菌糸上を秒速30マイクロメートルという速度で素早く移动する様子が観察されました。また、糸状菌の菌糸ネットワークの生长を利用して细菌がその生存空间を拡大している様子を、タイムラプス撮影により可视化しました。细菌は、菌糸を高速道路のように利用して、より速くより远くへ移动することができます。一方、菌糸の先端まで移动した细菌から、糸状菌にビタミン叠1(チアミン)が供给され、菌糸の生长を促进していることが分かりました。すなわち、细菌は菌糸の「高速道路」を移动し、糸状菌は「通行料」としてチアミンを受け取り、互いにメリットを得ています。このことは、空间的相互作用と代谢的相互作用の组み合わせにより、细菌と糸状菌が共同体として生存空间を拡大するという、これまで知られていなかった相利共生の仕组みを示しています。
细菌と糸状菌の相互作用を理解することは、これら微生物が関わるバイオマス分解、动物植物への感染、植物共生と植物生育促进、発酵食品の生产などの制御につながると考えられます。
笔顿贵资料
研究代表者
筑波大学 生命环境系/微生物サステイナビリティ研究センター(MiCS)
JST ERATO 野村集団微生物制御プロジェクト ゲノム生化学グループ グループリーダー
筑波大学 医学医疗系/トランスボーダー医学研究センター/微生物サステイナビリティ研究センター（MiCS）
JST ERATO 野村集団微生物制御プロジェクト 不均一性グループ グループリーダー
尾花 望 助教