2015 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | "LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE" |
|---|
| Project/Area Number |
15H05946
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
那須 正夫 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (90218040)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋津 徹 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 主幹開発員 (20639158)
谷 佳津治 大阪大谷大学, 薬学部, 教授 (50217113)
杉田 隆 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (10312076)
槇村 浩一 帝京大学, 公私立大学の部局等, 教授 (00266347)
堀 克敏 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50302956)
山口 進康 大阪大学, 薬学研究科, 准教授 (20252702)
山崎 丘 帝京大学, 公私立大学の部局等, 講師 (70301174)
内井 喜美子 大阪大谷大学, 薬学部, 助教 (90469619)
中谷 肇 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (80456615)
一條 知昭 大阪大学, 薬学研究科, 助教 (20513899)
藤山 英保 鳥取大学, 農学部, 特任教授 (90108796)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
|
| Keywords | 閉鎖環境 / 微生物動態 / 微小重力 / 遺伝子伝播 / バイオフィルム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
１．「高度に管理されたモデル空間におけるMicrobial worldの解明」
厳密な基準のもとに高度に管理された環境である医薬品製造施設を対象とした微生物叢の網羅解析の予備検討として、施設内の管理区域における浮遊細菌数を定量的PCR法および培養法により測定した。その結果、培養法では浮遊微生物は細菌、真菌それぞれ１コロニーずつ形成したのみであったが、定量的PCR法では細菌数が10^2～10^4 cells/m^3となり、培養法による測定結果と比較し、より高精度に測定できることを確認した。また、培養法により分離された微生物種は、Bacillus subtilisおよびCladosporium halotoleransと同定された。
２．「微小重力下における微生物の生存戦略」
（１）B. subtilisを用い、微小重力下における細菌の遺伝子獲得能について検討した。B. subtilisを受容菌として、外来DNAには直鎖状プラスミドpDG1662を使用し、低せん断力環境下と通常重力下での形質転換効率を求めた。その結果、両者に有意な差はなかった。
（２）バイオフィルム形成の初期段階である細胞の凝集と付着について、低せん断力環境下における挙動を観察し、低せん断力環境下では、重力下と比較して速やかに凝集塊の成長が見られた。
（３）これまでにISS滞在中の宇宙飛行士の皮膚ではMalasseziaが優位になることを見いだしたことから、微小重力環境下でMalasseziaによる長期暴露を受けた場合の有害事象の可能性を考察するために、疑似微小重力下での当該菌種の遺伝子変動について検討した。3Dクリノスタットを使ってMalasseziaを培養し、1G環境培養株と共にRNA発現を網羅的に解析した。微小重力環境培養株に有意に発現した遺伝子は、環境ストレス応答に対応する核酸合成・修復に関連していた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度の研究実施計画は、（１）医薬品製造施設を対象とした現存量測定、網羅的な系統解析、（２）バイオイメージング法などを用いた擬似微小重力下でのバイオフィルム形成の解析、（３）標準菌株を用いた擬似微小重力下での遺伝子伝播頻度の測定を挙げていた。
（１）については、医薬品製造施設を対象とした環境微生物の解析を予備的に実施しており、（２）、（３）については、擬似微小重力下において、形質転換頻度の測定や、バイオフィルム形成の初期段階である細胞の凝集の解析を行った。総合して、おおむね順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
１．「高度に管理されたモデル空間におけるMicrobial worldの解明」
モデル環境としての医薬品製造施設を対象とした微生物叢の網羅解析を推し進めるとともに、JAXA閉鎖環境適応訓練設備を用いた有人実験の被験者から採取された皮膚微生物検体の微生物叢（細菌および真菌）を網羅的に解析し、ヒトと微生物との関係について検討する。また、閉鎖環境における微生物群集とヒトおよび環境に与える影響を考察する。
２．「微小重力下における微生物の生存戦略」
微小重力の遺伝子伝播への影響については、形質転換に加えて、接合や形質導入についても検討を進める。また、細菌の環境適応の観点から、機能・形態に対する微小重力の影響についても検討する。バイオフィルム形成については、微小重力下での凝集塊の成長における運動エネルギーおよびブラン運動の影響について数理モデルを提唱し、実験によりモデルの検証をおこなう。
|
Research Products
(15 results)
