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2017 年度 実績報告書

公共用水域の糞便汚染源の可視化を実現する宿主特異的ウイルス遺伝子マーカー群の探索

研究課題

研究課題/領域番号 17H03332
研究機関山梨大学

研究代表者

原本 英司  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (00401141)

研究分担者 北島 正章  北海道大学, 工学研究院, 助教 (30777967)
端 昭彦  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特別研究員 (70726306)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードウイルス / ファージ / 糞便汚染源解析 / 公共用水域
研究実績の概要

平成29年度は,本研究で確立を目指す「宿主特異的ウイルス遺伝子マーカー群」の候補の一つとして,体表面吸着大腸菌ファージを選定し,下水やブタ飼育施設排水,河川水中における存在実態を調査した。体表面吸着大腸菌ファージは,糞便汚染源試料中に高濃度で存在しており,その検出に基づくのみでは糞便汚染源解析を行うことはできないことが分かった。
単離した体表面吸着大腸菌ファージのプラックに対し,体表面吸着大腸菌ファージを構成する科の一つであるマイクロウイルス科のファージに特異的な定量PCR系を適用した結果,プラックの大部分はマイクロウイルス科であると判定され,これらの試料中においてマイクロウイルス科のファージが優占して存在していることが明らかになると同時に,科レベルの分類でも糞便汚染源の判別はできないことが示唆された。
そこで,マイクロウイルス科のファージの塩基配列の一部(約400bp)を増幅可能な定性PCR系(プライマー2種類)を新たに設計し,単離したファージの塩基配列を解析したところ、ヒトとブタからの単離株は異なるクラスターに分類され,ヒトとブタの糞便汚染を判別できる可能性が示唆された。また,河川水からの単離株は,地点によってヒトとブタのいずれか,あるいは両方と同じクラスターに分類され,上流にブタ飼育施設が点在する地点からはブタ由来株が多く検出される等,流域の土地利用情報と対応した結果を得ることができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

新たなウイルス遺伝子マーカーとして,体表面吸着大腸菌ファージに着目して研究を実施し,本ファージを遺伝子型レベルで分類することで,ヒトとブタの糞便汚染を判別できる可能性を示すことができたため。

今後の研究の推進方策

ウイルス遺伝子マーカーとしての体表面吸着大腸菌ファージの有効性をさらに検証するため,ヒトとブタ以外の糞便汚染源試料も採取して研究を実施する。また,F特異DNA大腸菌ファージや他のウイルスについても研究対象とする。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Presence of human enteric viruses, protozoa, and indicators of pathogens in the Bagmati River, Nepal2018

    • 著者名/発表者名
      Sarmila Tandukar, Jeevan B. Sherchand, Dinesh Bhandari, Samendra P. Sherchan, Bikash Malla, Rajani Ghaju Shrestha, Eiji Haramoto
    • 雑誌名

      Pathogens

      巻: 7 ページ: 38~38

    • DOI

      10.3390/pathogens7020038

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A review on recent progress in the detection methods and prevalence of human enteric viruses in water2018

    • 著者名/発表者名
      Eiji Haramoto, Masaaki Kitajima, Akihiko Hata, Jason R. Torrey, Yoshifumi Masago, Daisuke Sano, Hiroyuki Katayama
    • 雑誌名

      Water Research

      巻: 135 ページ: 168~186

    • DOI

      10.1016/j.watres.2018.02.004

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Virological quality of irrigation water sources and pepper mild mottle virus and tobacco mosaic virus as index of pathogenic virus contamination level2017

    • 著者名/発表者名
      Sadhana Shrestha, Shankar Shrestha, Junko Shindo, Jeevan B. Sherchand, Eiji Haramoto
    • 雑誌名

      Food and Environmental Virology

      巻: 10 ページ: 107~120

    • DOI

      10.1007/s12560-017-9324-2

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 宿主特異的ウイルス遺伝子マーカーを用いた甲府盆地河川水中の糞便汚染源の解析2018

    • 著者名/発表者名
      中谷航己, 山田貴大, Bikash Malla, 原本英司
    • 学会等名
      第45回土木学会関東支部技術研究発表会
  • [学会発表] F特異RNA大腸菌ファージ野生株の遺伝子群別の塩素消毒耐性2018

    • 著者名/発表者名
      堂山貴広, 原本英司
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 河川水中の糞便汚染指標としての体表面吸着大腸菌ファージの遺伝子群別検出の有効性2018

    • 著者名/発表者名
      望月大蔵, 原本英司
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
  • [学会発表] 下水および河川水中におけるF特異大腸菌ファージの遺伝子群別解析2017

    • 著者名/発表者名
      堂山貴広, 望月大蔵, 原本英司
    • 学会等名
      第20回日本水環境学会シンポジウム

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公開日: 2018-12-17  

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