未培養微生物のシングルセル解析を発展させる新規微生物イメージング技術の開発

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地球における環境保全およびバイオテクノロジーを発展させるためには、更なる微生物生態の理解が重要である。多くの微生物が人為的な培養が困難である現状から、近年微生物を個々でゲノム解析を行うシングルセル解析が世界中で行われている。しかし、微生物を回収するために微生物を視覚的に検出する必要があるが、未だ確立させた手法が存在していない。昨年度は、銅イオンを用いないclick chemistryであるcopper-free click chemistryと研究代表者が開発したhybridizationchain reaction-Fluorescence in situ hybridization (HCR-FISH) を組み合わせたシングルセル解析が可能な高感度FISH法の開発を行った。その結果、菌体内でcopper-free click chemistryとHCR-FISH法を組み合わせることに成功した。そこで、今年度は、蛍光強度の増幅を目指し、copper-free click chemistryの実験条件、各プローブ濃度、HCR-FISH法の試薬濃度等を検討した結果、これまで報告されているHCR-FISH法よりも約3倍の蛍光強度を得ることに成功した。また、環境サンプルとしてバイオリアクターに存在するNitrospira属を標的とし、本手法を適用させた結果、特異的な蛍光が得られただけでなく、微生物の回収に向けてフィルター上でも適用可能であった。