2021 Fiscal Year Annual Research Report
Unraveling diversity and enrichment mechanism of antimicrobial resistance factors selected by urban water cycle
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19K21984
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
春日 郁朗 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20431794)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00302779)
竹村 太地郎 長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (60572899)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 薬剤耐性遺伝子 / 都市下水 / 都市河川 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ベトナム北部の水環境から採水した試料を対象として、ハイスループット定量PCRにより144種類の薬剤耐性遺伝子や可動遺伝因子を標的としたスクリーニングを実施した。データは、16S rRNA遺伝子に対する相対濃度として整理した。都市近郊の河川では、上流から下流にかけてこれらの遺伝子の相対濃度が著しく増加し、下流では都市下水の相対濃度と同程度に達していた。このことから、ベトナムにおける未処理汚水の排出による水環境の汚染が、薬剤耐性遺伝子の拡散にも影響していることが確認された。また、95%以上の試料から共通して検出された遺伝子には、インテグロンやサルファ剤耐性遺伝子などヨーロッパの都市下水からも検出事例のある遺伝子が含まれていた。ハイスループット定量PCRによる各遺伝子の相対濃度を用いて、試料のクラスター解析を実施したところ、①下水・都市排水路、②河川上流、③人為的汚染の影響を受けた河川下流の3種類にクラスターが分類され、薬剤耐性遺伝子・可動遺伝因子の検出パターンにより水環境汚染の類型化ができることが示唆された。更に、薬剤耐性遺伝子の指標として注目されているクラス１インテグロンと他の遺伝子との相関を評価すると、アミノグリコシド耐性遺伝子、サルファ剤耐性遺伝子、フェニコール耐性遺伝子などが有意な正の相関を示した。このことから、クラス1インテグロンを監視することにより、これらの遺伝子についても包括的な監視ができることが示唆された。EdUを用いたクリック反応については、培養時間を延長してEdUの取り込みを促進させることを検討したが、蛍光強度を増加させるという改善には至らなかった。
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