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工業製品として使用されていたポリ塩化ビフェニル(PCB)は工学的処理法が開発されているが、その多くはコストや近隣住民の反対から保管されたままである。現在、環境中に残留するこれら汚染物質を分解する様々な処理技術のなかで、地球の進化の過程で形成された多様な微生物の代謝機能を応用する試みが注目を浴びている。しかし、広大な土地に寿命の短い微生物を定着し機能を維持することは培養環境をととのえるコストがかかる。そこで、太陽エネルギーによって長期間にわたり持続的に生育する植物の特徴を生かして、特に生育時間が長く、汚染浄化能力も期待できるポプラに微生物のもつ環境汚染物質を分解する能力を付与することを企てた。具体的には、PCB分解過程で生じ、DNAに損傷を与えることが知られているクロロカテコールを分解する酵素遺伝子群をRalstonia eutrophaよりPCR法で増幅し、植物用の発現ベクターにのせてポプラへ導入した。上記遺伝子群のうち、クロロカテコールジオキシゲナーゼ遺伝子とムコノラクトンイソメラーゼ遺伝子をポプラで発現させることに成功した。同様の遺伝子をモデル植物であるシロイヌナズナにも導入し、組換え体がカテコールやその分解物であるムコン酸にも耐性になった。これら一群の遺伝子を導入するため遺伝子多重連結法を開発し、モデル実験として大腸菌GUS遺伝子、GFP遺伝子、Luciferase遺伝子をCaMV35Sプロモーター下流に連結し、タバコ培養細胞BY-2で発現をさせることに成功した。さらに、これら遺伝子を林木の根で特異的に発現させるため、根で発現しているリン酸トランスポーター遺伝子をユーカリからクローニングし、ノーザンプロッティングで解析した。
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