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2014 Fiscal Year Annual Research Report

未知・未培養微生物の検出・モニタリングを可能にする新規視覚的検出技術の開発

Research Project

Project/Area Number 13J09874
Research InstitutionNagaoka University of Technology

Principal Investigator

山口 剛士  長岡技術科学大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
KeywordsFISH法 / 視覚的検出技術 / HCR法 / 原核生物 / 環境微生物
Outline of Annual Research Achievements

平成26年度は、平成25年度に開発を行った酵素を用いない新規高感度FISH法を純粋菌株及び環境微生物中のmRNAに適用させた。
まず、標的mRNAを選定し、プローブの設計を行った。設計したプローブの適用可能性は、Clone-FISH法を用いて確認した。その結果、設計したプローブは、1塩基ミスマッチを識別できる高い特異性を有していることが明らかとなった。
次に、標的mRNAを発現させた純粋菌株を用いて純粋菌株中のmRNAの視覚的検出を試みた。その結果、標的微生物から蛍光が確認できた。さらに、プローブを用いていない系、非標的微生物を用いた系からは蛍光が得られなかった。その結果から、標的微生物から得られた蛍光は、本手法のプローブ由来であると判断した。
最後に、平成25年度で微生物群集を明らかにしたバイオリアクター内に生息する標的微生物のmRNAの視覚的検出を試みた。まず、スライド上で実験操作を行ったが、菌体数が少なく、また土壌等の不純物から非特異的な得られた。そこで、フィルター (pore size : 3.0 μm) を用いて不純物を除去し、フィルター (pore size : 0.2 μm) を用いて菌体の回収を行った。その結果、多くの菌体をフィルターに留めることに成功した。そのフィルターに対して本手法を適用させた結果、菌体以外から非特異的な蛍光があるのものの一部の菌体から蛍光が得られた。また、プローブを用いない系、交雑条件が厳しい実験条件では菌体から蛍光が得られなかった。これらの結果から、本研究で開発を行った本手法は微生物中のmRNAの視覚的検出技術として適用できることが明らかとなった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] In situ DNA-HCR: A facilitated in situ hybridization chain reaction system for the detection of environmental microorganisms.2015

    • Author(s)
      Tsuyoshi Yamaguchi, Shuji Kawakami, Masashi Hatamoto, Hiroyuki Imachi, Masanobu Takahashi, Nobuo Araki, Takashi Yamaguchi and Kengo Kubota.
    • Journal Title

      Environmental microbiology

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1111/1462-2920.12745

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Modification of in situ DNA-HCR protocol for speedy detecting environmental microorganisms2015

    • Author(s)
      山口剛士, Bernhard M. Fuchs, 川上周司, 幡本将史, 久保田健吾, Rudolf Amann, 山口隆司
    • Organizer
      第49回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      金沢, 日本
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [Presentation] 酵素反応を必要としない新規高感度FISH法による環境微生物のmRNAの視覚的検出2015

    • Author(s)
      大宮恭平, 山口剛士, 幡本将史, 川上周司, 久保田健吾, 荒木信夫, 山口隆司
    • Organizer
      第49回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      金沢, 日本
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [Presentation] 環境微生物の細胞壁タンパク質を検出するアプタマーの開発2015

    • Author(s)
      柿内涼太, 川上周司, 山口剛士, 山田剛史, 山口隆司
    • Organizer
      第49回日本水環境学会年会
    • Place of Presentation
      金沢, 日本
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [Presentation] 酵素反応を必要としない蛍光増幅技術を用いた環境微生物のmRNAの視覚的検出2014

    • Author(s)
      大宮恭平, 山口剛士, 幡本将史, 川上周司, 久保田健吾, 荒木信夫, 山口隆司
    • Organizer
      2014環境微生物系合同大会
    • Place of Presentation
      浜松, 日本
    • Year and Date
      2014-10-21 – 2014-10-24
  • [Presentation] 酵素反応を必要としない蛍光増幅技術 (HCR法) を用いた環境微生物のmRNAの視覚的検出方法の開発2014

    • Author(s)
      大宮恭平, 山口剛士, 幡本将史, 川上周司, 久保田健吾, 荒木信夫, 山口隆司
    • Organizer
      平成26年度全国大会 第69回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪, 日本
    • Year and Date
      2014-09-10 – 2014-09-12
  • [Presentation] Applicability of in situ DNA-HCR for the detection of Archaea in anaerobic sludge2014

    • Author(s)
      Tsuyoshi Yamaguchi, Shuji Kawakami, Masashi Hatamoto, Kengo Kubota, Hiroyuki Imachi, Nobuo Araki, Takashi Yamaguchi.
    • Organizer
      15 th International Symposium on Microbial Ecology (ISME15)
    • Place of Presentation
      Soul, Korea
    • Year and Date
      2014-08-24 – 2014-08-29
  • [Presentation] In situ visualization of key function protein in prokaryote by in situ DNA-HCR2014

    • Author(s)
      Kyohei Omiya, Tsuyoshi Yamaguchi, Shuji Kawakami, Masashi Hatamoto, kengo Kubota, Nobuo Araki, Takashi Yamaguchi.
    • Organizer
      15 th International Symposium on Microbial Ecology (ISME15)
    • Place of Presentation
      Soul, Korea
    • Year and Date
      2014-08-24 – 2014-08-29
  • [Presentation] In situ visualization of mRNA in prokaryote by using in situ DNA-HCR2014

    • Author(s)
      Kyohei Omiya, Tsuyoshi Yamaguchi, Shuji Kawakami, Masashi Hatamoto, Nobuo Araki, Takashi Yamaguchi.
    • Organizer
      The 3rd International GIGAKU Conference in Nagaoka (3rd IGCN)
    • Place of Presentation
      長岡, 日本
    • Year and Date
      2014-06-20 – 2014-06-22

URL: 

Published: 2016-06-01  

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