2013 Fiscal Year Annual Research Report
自由大気圏を長距離移動するバイオエアロゾルが遺伝子の水平伝播に及ぼす影響
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24403002
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| Section | 海外学術 |
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
柿川 真紀子 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (10359713)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牧 輝弥 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (70345601)
小林 史尚 金沢大学, 自然システム学系, 准教授 (60293370)
張 代洲 熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (90322726)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | エアロゾル / 遺伝子配列 / 微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大気上空は低温、乾燥のほか強い紫外線に曝される環境であるが、近年、上空数km の高度を中国から日本へ飛来してくる黄砂粒子にも細菌やDNA が存在することが明らかとなってきた。また春の黄砂飛来時に呼吸器疾患やアレルギーなどの患者が増加するといわれるが、大気中の微生物種やその濃度、気象条件によるそれらの変動など、まだまだ不明な点が多い。そこで本研究では、自由大気圏を長距離移動するエアロゾルを中国の敦煌市（タクラマカン砂漠の東端に位置する）と日本上空で採集し、rRNA遺伝子配列による微生物種の同定を同定と遺伝子の水平伝播の影響を評価するため、DNA組換え遺伝子配列の解析を行うことを目的としている。
本年度は中国敦煌市の砂漠地帯でのエアロゾルを採集し、培養過程を経ず直接DNAを抽出し、rRNA遺伝子配列解析により微生物種の同定を進めた。その結果、地上付近（数十cm）で採取したエアロゾルと気球（上空800 m）で採集したエアロゾルとでは微生物の種が異なること、地上付近に比べ上空の方は多様性も低くなることが示唆された。
また日本上空では中国から飛来するエアロゾルをとらえるため、中国で砂塵嵐の起きた後（約２,３日後）、日本への黄砂飛来情報、PM2.5濃度の情報を確認し、ヘリコプターにより石川県西岸沖で上空１～３kmのエアロゾル採集を行った。日本側のエアロゾル試料も培養過程を経ず直接DNAを抽出し、rRNA遺伝子配列解析により微生物種の同定を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
大気エアロゾル発生源の中国および沈着地域の日本、石川県西岸沖でのエアロゾルを採集することができ、その後、DNAを抽出・濃度測定の結果から、各エアロゾル試料に含まれる微生物濃度を推定できた。またrDNA遺伝子解析を進めており、中国試料では地上付近よりも上空の方が微生物の多様性が低くなることがわかってきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
大気のエアロゾル採集に係留気球を使用しているが強風など天候によっては実施不可能となるため、中国では砂漠周辺の岩山上でエアロゾル採集することも検討する
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| Causes of Carryover |
3月に中国からの砂塵嵐発生後（約2－3日後）、石川県西岸沖での上空エアロゾルをヘリコプターを用いて採集予定であったが、砂塵発生量が少ない、あるいは砂塵発生後、降雨により日本到達前にエアロゾルが沈降するなどの気象条件により、予定どおり実施できなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
4, 5月も中国では砂塵が発生し偏西風で日本へのエアロゾル到達が見込まれるため、残額は翌年度のヘリコプターでの試料採集の飛行料として使用予定である。
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