2007 Fiscal Year Annual Research Report
インテグロン・ジーンカセットメタゲノム解析の基盤整備とその有効性評価
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19201041
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
丸山 明彦 National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 生物機能工学研究部門, 主任研究員 (30202336)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久留主 泰朗 国立大学法人茨城大学, 農学部, 教授 (60272118)
布施 博之 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 主任研究員 (30357925)
陶山 哲志 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 研究員 (10357311)
吉岡 秀佳 独立行政法人産業技術総合研究所, 地圏資源環境研究部門, 研究員 (30415765)
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| Keywords | 微生物 / 遺伝子 / メタゲノム / 機能 / 特殊環境 / 汚染環境 |
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| Research Abstract |
微生物が保有するインテグロン・ジーンカセット(IGC)部位に着目し、多種多様な微生物が混在する環境微生物試料を対象とした効率的な機能遺伝子探索手法(IGCメタゲノム解析手法)として確立するための基盤整備を行う。これまで全く未解明な極限環境試料や汚染環境試料等を対象とし、このIGcシステムの普遍性や特徴、見出された機能遺伝子の特徴や生息環境との関連性、発現産物の特徴や有用性等の解明を通し、本手法の有効性や得られた結果の科学的意義、応用の可能性等について評価することを目的としている。
本年度は、これまでに微生物生態学的な調査・解析の経験をもつ海底熱水系試料や石油汚染環境試料を主な対象として研究を行った。その結果、前者では、IGC-GCに特徴的な共通領域を標的として開発したプライマーセットを用い、PCRによりその機能遺伝子部位を採取し、それらの塩基配列を多数決定した。得られた遺伝子については、順次プラスミドライブラリー化し、その一部については大腸菌を用いた遺伝子発現により生成物レベルでの評価を行った。この中には、深海貝共生菌由来のものに最近縁のものが含まれており、この試料の由来とよく一致した。さらに、酵素等の発現タンパク質の精製を進めた(分担研究)。また、IGCシステムの制御因子であるインテグレースや微生物の系統分類学的な指標遺伝子についても解析を進め、新タイプのものを海底熱水系試料より多数見出した。同様に、石油汚染環境試料でも解析を進め、この酵素遺伝子が由来する微生物系統群の推定を可能にした。これらの結果は、本手法が環境微生物解析に有効であることを示すとともに、その多様性が、従来の培養可前前株で知られているそれよりかなり大きいことを示した。海底掘削コア試料についてはト多様性や環境要因等のデータ、用いる手法との適合性等を考慮し対象を絞った。
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