19億年前の微生物もリンを含む細胞膜を使っていた 超高解像度の新手法によって初期生命の細胞膜の可視化に成功！

19億年前の微生物もリンを含む細胞膜を使っていた超高解像度の新手法によって初期生命の細胞膜の可視化に成功！

2024年9月24日 10:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院理学研究科　地学専攻
助教　石田章纯（いしだあきずみ）

【発表のポイント】

生命进化の键となる「细胞膜や代谢」の起源を解明するため、约19亿年前の微生物化石（=微化石）を用いた新しい分析手法を开発しました。
特殊なガラス板に微化石を固定することで、光学顕微镜と电子顕微镜での観察を统合し、微化石内部の微量元素であるリンとモリブデンの高精度なイメージングを可能にしました。
19亿年前の微生物が现代の生物と同様にリン脂质による细胞膜を形成していたことを実証し、モリブデンに関连する代谢の痕跡も确认しました。
本新手法は、初期地球の生命进化研究において新たな洞察を提供し、さらなる研究の基盘となることが期待されます。

【概要】

太古の生物が、现在の生物と同じ元素を使って生息していたのかどうかはよくわかっていません。

东北大学大学院理学研究科の石田章纯助教をはじめとする研究チームは、约19亿年前の微生物の化石（微化石）を用いた新しい分析手法を开発しました。この手法は、従来困难だった微化石内部の微量元素を高精度かつ高解像度で検出するもので、特にリン脂质に由来する细胞膜中のリンと、代谢の痕跡である酵素に関连するモリブデンの検出に世界で初めて成功しました。これにより、约19亿年前の微生物にも、现代のバクテリアと同様の细胞膜と代谢をすでに获得していた直接的な証拠を示すことができました。

本研究成果は、生命の进化过程を解明する上で重要な手がかりを提供します。将来的には、この手法をより古い地质时代の试料に适用することで、初期地球の生命进化の研究に大きな进展をもたらすことが期待されます。

本成果は9月20日18時（日本時間）、科学誌Scientific Reports に掲載されました。

図1. 本研究の微生物化石試料と準備法

【论文情报】

タイトル：Ultrahigh-resolution imaging of biogenic phosphorus and molybdenum in paleoproterozoic gunflint microfossils
着者： Kohei Sasaki, Akizumi Ishida*, Takeshi Kakegawa, Naoto Takahata, Yuji Sano
*責任着者：东北大学大学院理学研究科助教石田章純
掲載誌：Scientific Reports
顿翱滨：

详细（プレスリリース本文）