蛍光ビーズアレイによる環境微生物群集の迅速モニタリング

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本研究は、環境微生物として海洋細菌を対象とし、船上観測などフィールドでのルーチン的な使用を想定して、海水試料中に存在する多種類の海洋細菌を短時間で同時に検出する手法を蛍光ビーズアレイを用いて確立することを目的とした。検出する遺伝子マーカーは、原核微生物の系統分類に広く用いられ、塩基配列データが最も蓄積されている16S rRNA遺伝子を使った。海洋細菌の分離培養株[α-proteobacteria 2株(Erythrobacter, Sulfitobacter)、γ-proteobacteria 4株(Halomonas, Psudoalteromonas, Vibrio, Vibrio)、CFB group 3株(Cytophaga, Cytophaga, Bacteroidetes)]を用いて、特異的かつ同時的な検出が可能となる方法と条件について様々な検討を行った結果、DNAプローブよりもPNAプローブの方が強いシグナルを与えること、ターゲット核酸は、DNAよりもRNAの場合の方が特異的かつ強いシグナルが得られることが明らかとなった。最終的に、細菌のRNA抽出物をターゲットとして各種DNAプローブでの特異的な検出に成功した。但し、プローブ配列に一塩基の違いしかない場合は、交雑反応がみられるため、より定量的な検出のためには、さらに若干の検討の余地が残っている。しかしながら、今回の成果により、多種類の細菌の検出への筋道を付けることが出来たと考えられる。今後、よりプローブとビーズの種類を増やし、自然細菌群集への適用を検討することによって、本格的な多検体処理が可能となると期待される。