2017 Fiscal Year Research-status Report
水銀耐性細菌を指標にする「細菌の分散と環境による選択」の検証
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16K07529
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
松井 一彰 近畿大学, 理工学部, 准教授 (40435532)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 水銀耐性細菌 / Bacilli / 細菌の分散 / 遺伝子水平伝播 / everything is everywhere |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細菌の「地理的分布」と「環境による選択」の実態を3年間で実験的に検証するにあたり，2年目となる本年度は以下の項目について研究を進めた.
1) 細菌はあらゆる場所に分散しているのか？"everything is everywhere"仮説の検証
1年目の研究成果を拡大して，申請者と研究協力者のSilver教授の持つ土壌サンプルを対象に，水銀耐性細菌Bacillus megaterium MB1が持つ水銀還元酵素遺伝子(merA)と有機水銀分解酵素遺伝子(merB1)の分布について，PCR法による検証をおこなった.まずはじめにmerAおよびmerB1を特異的に定量評価するための定量PCRプライマーとTaq-Manプローブをいくつか設計し，その特異性と検出感度を比較評価した.結果として，1000遺伝子コピー以上/土壌1gの感度で特異的な定量を可能とする方法を確立した.次に土壌状態の違いが検出感度に及ぼす影響について比較評価し，植栽地などの土壌では遺伝子の検出が阻害される可能性があることを示した.最後に，確立した方法を用いて世界70箇所の土壌サンプルを対象とした定量評価をおこない，merAおよびmerB1を持つ土壌が7地点あることを明らかにした.この結果は，多くの土壌サンプルに含まれる水銀耐性細菌数は，土壌1g中に1000個以下と少ない事を示している.また本法は検出限界値以上の細菌がいる場合は簡便かつ有効な手法だが，細菌数が少ない場合は培養法の方が有効であることを示す結果にもなった.
2) 移入した細菌とその機能は環境中で選択されるのか？"but the environment selects"仮説の検証
上記1)の結果を踏まえて，土壌中の水銀耐性細菌が選択的に増加するかどうかを，同じ70箇所の土壌を対象に，選択培地と非選択培地を用いた増殖実験よる検討を開始している.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細菌の「地理的分布」と「環境による選択」の実態を3年間で実験的に検証するにあたり，2年目までの主目的である「細菌はあらゆる場所に分散しているのか？"everything is everywhere"仮説の検証」にておおむね順調な成果を得られた.1年目に13カ国19箇所の土壌を用いておこなった研究を，2年目は新しく確立した定量PCR法を用いて，70箇所を対象に検証をすすめた. 地理的に離れた数地点より同じ水銀耐性遺伝子が見つかったことより，同じ細菌遺伝子が異なる大陸間に分布していることがわかる.また最終年度の課題である「移入した細菌とその機能は環境中で選択されるのか？"but the environment selects"仮説の検証」にも着手できた.また本研究を水銀浄化に応用することを想定した in situ molecular breeding法についても論文として取りまとめることが出来たため，本年度の予定はおおむね達成できたと考えている.
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| Strategy for Future Research Activity |
予定どおり「移入した細菌とその機能は環境中で選択されるのか？"but the environment selects"仮説の検証」をすすめる. 選択条件下と非選択条件下における水銀耐性細菌の増減についてはすでに着手しているが，5月以降を目処に，細菌間の相互作用を含めた外的要因の影響についても評価を進めたい.また昨年確立した定量PCR手法を中心とした論文作成についても，本年度内にまとめきることを目標としたい.
本課題のタイトルに沿って「細菌の分散と環境による選択」についての検証結果を総括する.総括した内容を次年度中に出版できるように，2月以降に論文としての取りまとめを開始したい.
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| Causes of Carryover |
理由：謝金雇用の3月分の請求が翌年度（2017年4月）になるため.また予定していた海外出張の経費を別の臨時経費で補うことが出来たため.
使用計画：上記の理由より，2017年3月分の謝金雇用の支払いと，本年度予定している旅費の一部として，5月までに次年度使用額を使用させていただく.
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Research Products
(3 results)
