身近な環境で薬剤耐性遺伝子群を伝播しているプラスミドの同定

• Project/Area Number: 20H00969
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 3110:Agricultural chemistry, agricultural and environmental biology, forestry and forest products science, applied aquatic science, agricultural economics and rural sociology, agricultural engineering, veterinary medical science, animal science, and related fields
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: UEDA MIZUE 静岡大学, 技術部, 技術専門職員
• Project Period (FY): 2020-04-01 –
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥480,000 (Direct Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2020: ¥480,000 (Direct Cost: ¥480,000)
• Keywords: プラスミド / 薬剤耐性

Outline of Research at the Start

プラスミドは, 異なる細菌細胞どうしの接触(=接合)によって, プラスミドを持つ細菌(供与菌)から持たない細菌(受容菌)へと, 接合伝達によって移動し, 宿主に新たな能力を与える遺伝因子である. このような能力から, プラスミドは微生物の高い多様性を生み出し, 我々は有用な微生物の出現にも寄与する一方, 薬剤耐性遺伝子や, 病原性遺伝子もプラスミドによって伝播することが知られている. そこで本研究では, 我々の身の回りの環境に, どのようなプラスミドが, どの程度存在するのかを調べるとともに, その分布についても明らかにする.

Outline of Final Research Achievements

本研究では，プラスミドキャプチャリングという手法を用いて，身近な環境試料に，どのような自己伝達性プラスミドがどのくらい存在するのかを調べた．環境試料として静岡大学浜松キャンパス構内の土壌試料と，浜松市内の河川底泥を用いた．また，今回収集の指標（プラスミド上の遺伝子が付与する薬剤耐性能）とする抗生物質耐性としてはテトラサイクリン耐性を選んで行った．その結果，河川底泥からだけ，107 株のプラスミドをもつと推定される菌株を得ることに成功した．この結果は，大学構内の土壌より，人間の活動とより密接にかかわると推定される水環境の方が，接合伝達性プラスミドが多く存在する可能性を示していた．

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では，身の回りの環境試料の種類の違いによって，プラスミドの存在量が異なる可能性が示された．より多くの環境試料について試す必要や，また，得られたプラスミドの種類についても調べる必要がある．プラスミドの接合伝達現象は薬剤耐性菌の出現・蔓延の原因であり，身近な河川からプラスミドが得られたことは，こうした耐性菌の出現がどこでも生じ得る可能性を示している．本研究の遂行中，新型コロナウイルスの感染拡大によって，感染症の恐ろしさは，不幸にも，また，はからずも学生に伝わることとなった．本研究の成果も踏まえ，薬剤耐性菌の蔓延による問題については，引き続き学生に啓蒙していく必要がある．