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炭化水素産生藻類による石油代替資源の開発に関する基盤技術研究(平成 19年度)
Basic Research for production of alternative energy by using microalgae

予算区分
CD 文科-科研費
研究課題コード
0709CD373
開始/終了年度
2007~2009年
キーワード(日本語)
ボトリオコッカス,微細藻類,代替エネルギー
キーワード(英語)
Botryococcus, microalgae, alternative energy

研究概要

体外に炭化水素を産生する緑藻、Botryococcusを利用した石油代替エネルギー生産の実用化をめざし、増殖・炭化水素産生の優れた培養株の探索・取得を行い、各培養株において産生する炭化水素分子種の情報を調べ、培養株及び各株の炭化水素種の情報を提供する。さらに、炭化水素生産時に発現している遺伝子の解析と遺伝子導入技術の開発、炭化水素産生・分泌機構を解明し、炭化水素合成と分泌の増産に資する分子生物学的基盤を確立する。

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:技術開発・評価

全体計画

炭化水素生産能、増殖能の点で、より優れた株を独自に収集し、炭化水素の分析・機能評価を行う。保存株基盤情報の整備を行う。次にそれらを安定かつ大量に培養するための物理・化学的培養条件、リアクター、培養形式、雑菌等の汚染対策、高密度培養時の光供給条件等を検討し、最適培養条件を確立する。炭化水素生産時に発現している遺伝子を網羅的に解析しデータベース化する。遺伝子導入技術の開発、炭化水素産生・分泌機構の解明をおこない、炭化水素合成と分泌の増産に資する分子生物学的基盤を確立する。

今年度の研究概要

1. Botryococcusの増殖と炭化水素産生に係わる基礎生物学情報の取得と整備
(1)光学顕微鏡及び共焦点レーザー顕微鏡を用いて、細胞およびコロニーの形態比較、細胞内外の炭化水素の三次元分布等について観察し、形態的多型性について株間で比較・解析を行う。(2)塩濃度、pH、温度等に対する培養耐性試験を行い、株間で培養特性の比較・解析を行う。
2. 炭化水素合成・分泌の分子機構の解明と遺伝子導入技術の開発
(1)3000クローンのESTをPCRで増幅し、増幅されたDNA断片をナイロンメンブレンにスポットしたマイクロアレイを作成する。(2)ESTデータの中から出現頻度が高い遺伝子を3個程度選び、これらのプロモーター領域をTail-PCR法で単離する。クラゲの発光タンパク質遺伝子(GFP)を単離したプロモーターの下流に連結したベクターを作製する。作製したベクターをエレクトロポレーションやパーティクルガンによってBotryococcusへ導入し、発光によって導入を確認する。

関連する研究課題
  • 0 : その他の研究活動(生物圏環境研究領域)

課題代表者

中嶋 信美

  • 生物・生態系環境研究センター
    環境ゲノム科学研究推進室
  • 室長
  • 農学博士
  • 生物学,農学,生化学
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担当者