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本研究の目的は、堆積物試料からの微生物rRNA分子レベル放射性炭素同位体比分析システムの開発である。本システムでは、大量のサンプルを必要最小限の前処理だけで、堆積物中の微生物rRNAについて、バルクで分析することにより、現場に生息する微生物の炭素源に関する一次情報を短時間短時間で得ることを目的とする。本システムでは、rRNA抽出キットにより抽出されたrRNAを液層のまま、コンフローの状態で酸化してCO_2にし、さらに移動層とCO_2をメンブランフィルターにより分離することにより、連続的に試料を短時間で分析することが可能となる。平成19年度は、このシステムの製作ならびに海洋堆積物からのrRNAの分離・濃縮条件の最適化並びに大量rRNA試料の抽出・濃縮・精製条件の確立について検討を行った。システムの開発については、大容量の自動反復注入式の高分解能液体クロマトグラフシステムと酸化ラインの製作を行い、RNAの酸化反応による同位体分別について問題にならない程度での反応条件を確立することに成功した。一方、堆積物からの微生物由来RNA/DNAの抽出には、メタン生成細菌のようにアルカリ法などでは菌体破砕が難しい菌種が存在していることを考慮して、物理破砕法(Bio 101 for soil)を使用して検討を行った。物理破砕法のキットは、DNAに関しては、陸上の土壌環境や海洋堆積物中からの微生物DNA抽出に多く用いられているFastDNA SPIN Kit for Soil(DNA用)、昨年開発されたニッポンジーン社のISOILを使用して検討した結果、十分なRNAの回収率を得ることができた。
来年度からは、海底堆積物、北極土壌試料を使って、バルクの微生物のDNA、RNAの放射性炭素同位体比の測定を行う予定である。
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