廣島大學IDEC國際合作機構的丸山史人教授的研究項目，成功入選了美國能源部（DOE）聯合基因組研究所（JGI）2026年度社區科學計劃（CSP）大型研究資助徵集項目，成為全球14個獲批項目之一。丸山教授是唯一來自日本的入選者，開闢了日本研究者以項目負責人身份入選的先河。CSP大型公開募集旨在從全球徵集有助於解決能源可持續性、應對氣候變遷、水資源與環境資源保護等全球性課題的大規模基因組科學項目。隨著此次獲選，丸山教授的團隊將獲得DOE-JGI無償提供的大規模基因組分析支持，推進最前緣的環境基因組研究。
廣島大學丸山史人教授（圖片取自廣島大學網頁）
DOE-JGI位於加利福尼亞州勞倫斯伯克利國家實驗室，是美國能源部的聯合基因組研究設施。CSP（社區科學計劃）是DOE-JGI的核心用戶項目，面向全球研究人員提出的創新基因組科學項目，無償提供序列分析及數據分析等服務。尤其是大型項目的公開募集，要求提交以數年為單位、生成大量基因組數據的挑戰性研究方案。CSP每年進行一次大型公募項目的公開募集和遴選，2026年度收到了來自世界各地的申請，經過嚴格的國際同行評審，僅有14個項目獲選。此外，CSP的獲選項目過去已催生了許多突破性成果，因此被該項目採納不僅意味著獲得研究資源，也被視為有助於研究成果獲得國際評價與傳播的榮譽。廣島大學丸山教授成功入選，證明日本在環境基因組學與微生物研究領域的實力獲得了國際研究界的高度認可。
丸山教授的獲選研究課題為：解析未培養Patescibacteria（巴氏桿菌）門微生物在地下水環境中的物質循環功能——基於共生相互作用機制開展的研究。Patescibacteria門是近年來被發現存在的超小型細菌類群，是難以培養的「未培養微生物」的一大系統。這些細菌的基因組尺寸極小，僅為50萬至100萬鹼基對左右（100至300奈米），缺失了其他生物通常擁有的大多數必需基因，目前學界認為其大多依靠寄生或共生在其他微生物體內得以存活。然而，這類極小細胞微生物在地下水環境中發揮著怎樣的作用，以及如何與其他微生物相互作用，長期以來一直是未解之謎。
丸山教授團隊的項目將充分利用JGI支持的大規模基因組分析技術，全面解析地下水中Patescibacteria門細菌及其共生夥伴微生物群集的DNA。通過具體對地下水樣本進行宏基因組分析，重建高質量的基因組序列，從而獲取屬於Patescibacteria門的多個物種的基因組資訊，並揭示其中潛藏的代謝途徑和相互作用基因。此外，還將依據基因組資訊推定其功能，探明Patescibacteria與共生夥伴之間的營養物質、代謝產物交換模式，以及菌群對地下水碳、氮等物質循環過程產生的影響。此外，研究還將按需結合單細胞基因組解析與分子生態學技術，深入探究Patescibacteria門細菌與其他微生物之間伴侶關係的真實狀態。
該研究有望闡明長期以來被視為黑箱的深水層地下微生物生態系統的部分面貌，為揭示新型微生物的功能和進化之謎帶來曙光。
丸山教授表示：「通過本研究，我希望推動對廣袤地下未知微生物世界的瞭解，開闢環境微生物學的前緣。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
