| 研究課題/領域番号 |
22380176
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
津田 雅孝 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90172022)
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| 研究分担者 |
黒川 顕 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (20343246)
永田 裕二 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (30237531)
大坪 嘉行 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (40342761)
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| 研究期間 (年度) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| キーワード | 環境汚染 / 細菌 / メタゲノム / 分解酵素遺伝子 |
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| 研究概要 |
有害化学物質で汚染された土壌において、当該土壌での棲息細菌集団と各種分解酵素遺伝子群等の汚染化による経時的な変動様式を総合的に解析し、土壌細菌集団の人工的環境汚染物質添加に対する適応様式を解明することを目的とし、本研究では、3種の多環芳香族化合物(フェナントレン、ビフェニル、カルバゾール)を添加した人工的汚染化閉鎖系土壌をモデル系として、(1)メタゲノムの生物情報学的解析と、(2)実際に分解能を示す各種の細菌株と分解酵素遺伝子群の取得・解析、を同時平行的に実施した。汚染後3週経過以降にカルバゾールの微生物分解が認められたが、その既知初発分解酵素遺伝子と相同性を示す遺伝子は経時的調製メタゲノム試料で検出できず、汚染化土壌での本化合物初発分解には未知微生物酵素が関与したと強く示唆された。一方、汚染物質初発分解酵素活性発揮能を指標にして汚染化土壌メタゲノムから直接単離した遺伝子の各メタゲノム試料での変動を検討し、当該遺伝子は、非汚染土壌で量的に極めて少なく変動もなかったが、汚染土壌では汚染物質分解時での大幅な量的増大が認められ、本遺伝子産物の分解への重要性が示唆された。また、汚染土壌からのビフェニル完全分解細菌の取得にも成功した。
一定環境から回収した微生物集団の様々な滅菌化環境への「移植」とその後の菌叢並びに遺伝子レパートリーの変動解析は、変動規定環境要因の明示に繋がる。本研究の一貫使用土壌の滅菌化試料に、汚染化土壌由来微生物集団の移植とその後の一定期間馴養化後、汚染物質として3-クロロ安息香酸(3CB)の添加し、経時的な菌叢変動を16S rRNA遺伝子大規模決定で実施した。移植後には増殖速度の速い細菌属が優占化したが、これら属の割合はその後減少し、1ヶ月後に菌叢は安定化した。また、3CB添加後4日以内に菌叢の大幅変動がおき、1ヶ月後でも菌叢安定化は認められなかった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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