30分のミニ講義を聴講しよう！極限環境微生物～酵素の環境・産業への利用
極限環境微生物は高温・低温・高圧などの極限環境に生息し、もっている酵素も耐熱・低温高活性・耐圧などの環境に適応しています。海洋低温環境・深海高圧環境に生きる低温菌・耐圧菌の酵素を中心に、環境・産業への利用をめざす研究の展開を講義します。
好熱菌研究の歴史
異種酵素同士の比較
低温・好冷菌の酵素の応用
極限環境微生物～酵素の環境・産業への利用
先生からのメッセージ
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夢ナビ講義も読んでみよう過酷な環境で生きる「極限環境微生物」の未知なる力を狙え！
DNA分析の変革に貢献した「好熱菌」極端に温度の高い場所や低い場所、圧力の高い場所など、過酷な環境で生きることができる微生物を「極限環境微生物」と言います。こうした微生物は、通常の環境で生きている微生物は持っていない特長や能力を持っています。
例えば、高い温度でも生きられる「好熱菌」は、持っている酵素なども全部その温度帯で壊れずによく働きます。好熱菌のDNA複製酵素（遺伝子を増やす酵素）を活用することで、それまで分析が難しかった痕跡程度のDNAが分析できるようになりましたし、そのおかげで、それまでDNAの研究に必須だった放射能もほとんど使わなくなりました。これは好熱菌の熱に強い酵素ならではの功績です。活躍が期待される「好冷菌」「低温菌」好熱菌とは逆に、温度の低い環境でしか生きられない菌を「好冷菌」、温度が低い環境「でも」生きられる菌を「低温菌」と言います。好熱菌に比べ好冷菌や低温菌の酵素の研究は遅れていましたが、それをどのように利用するかというところまで研究が進んできました。発酵産業や環境保全などでは低温での酵素の利用が期待されています。
一例として、バイオエタノール生産があります。海外ではバイオエタノールの原料としてトウモロコシなどの農作物が使われていますが、日本では食糧と競合して現実的ではありません。そこで今着目されているのは海藻です。海藻からエタノールを作る場合、まずは海藻の多糖類を溶かす必要があります。その溶け出てきた糖を酵母に発酵させてエタノールを作るのです。酵母が発酵するのは約20～25℃なので、その温度で活性が高い多糖類溶解酵素を低温菌の中から探しだすことができれば、直接、海藻からバイオエタノールが作れます。まだまだわからない「好圧菌」「耐圧菌」現在、まだほとんど解明されていない圧力に強い「好圧菌」や「耐圧菌」の研究が注目を集めています。極限環境微生物は無数に存在し、しかもそれぞれが多彩なので、これからも研究しがいのある分野なのです。先生からのメッセージ
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