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光合成生物の特徴を活かした研究

加藤 浩

助教

研究基盤推進機構

先端科学研究支援センター

植物機能ゲノミクス部門

研究分野:  

キーワード

  • 光合成生物
  • ゲノム
  • 遺伝子
  • 環境耐性

関連するSDGs

  • 背景、動機付け

    光合成生物の1種、シアノバクテリア(藍藻)の研究をしています。バクテリアとされつつも植物のような光合成をし、種類によっては根粒菌のように窒素固定もする、さらには共生もするとても多芸な生きものです。芝生などで見かけるキクラゲのようなものはイシクラゲでシアノバクテリアの一種で乾燥にも耐えます。地域によっては食料とされています。このような有用な光合成生物の特徴や機能を明らかにしたいと考えています。

  • 成果、活用例

    2011年の原子力発電所事故では放射線に関する講義、現地調査をし、シアノバクテリア(藍藻)が放射性物質を吸着している事から、放射性物質除去資材の試作・検証をしてきました。また、この資材を植物栽培へ応用するための試験も行いました。自然界から単離したシアノバクテリアを純粋にすることで、ほぼ完全なゲノム解読にも成功しています。さらに、単離したシアノバクテリアが宇宙環境への曝露実験に用いられました。

  • 今後の展望展開

    ゲノム情報は生物の設計図であり、遺伝子発現やタンパク質の機能、生体内での複雑な作用によって生物を構築する骨格となっており、様々な生物の機能予測の助けとなります。光合成システムはエネルギー生産、物質生産に貢献することから、生産能力の向上につながるものは何かについて知りたいと考えています。生物探索、生理的特徴、ゲノム情報から遺伝子機能解析などを通じて、生物の機能と特徴を活かした研究を進めていきたいと考えています。

  • 主な研究業績・作品等

    • Hiroshi Katoh, Jun Furukawa, Kaori Tomita-Yokotani and Yasuaki Nishi. (2012) Isolation and purification of an axenic diazotrophic drought-tolerant cyanobacterium, Nostoc commune, from natural cyanobacterial crusts and its utilization for field research o
    • Hirose, Y., Ohtsubo, Y., Misawa, N., Yonekawa, C., Nagao, N., Shimura, Y., Fujisawa, T., Kanesaki, Y., Katoh, H., Katayama, M., Yamaguchi, H., Yoshikawa, H., Ikeuchi, M., Eki, T., Nakamura, Y., Kawachi, M. (2021) Genome sequencing of the NIES Cyanobacteri
    • Tomita-Yokotani, K., Kimura,S., Ong,M., Tokita,M., Katoh, H., Abe, T., Hashimoto, H., Sonoike, K. and Ohmori, M. (2021) Investigation of Nostoc sp. HK-01, Cell Survival over Three Years during the Tanpopo Mission. Astrobiology 21 1506-1514

    単離したイシクラゲ

  • 略歴

  • 社会とのつながり

  • 資格

    第一種放射線取扱主任者 第一種作業環境測定士(放射性物質)

  • 高大連携における探究活動の支援分野

    • 自然科学(化学・生物・数学など)への課題