バクテリオファージによる微生物叢制御技術に有効な革新的宿主城同定技術の開発

本研究課題では、従来の宿主域同定実験とは全く異なる、以下の4つのステップから構成される新規なファージの宿主域同定技術を開発することが目的である。(1)核酸染色剤で染めたファージを微生物叢に感染させ微生物を光らせる。(2)FACS(fluorescence activated cell sorting)技術により、ファージに感染した'光った'微生物細胞を特異的に回収する。(3)回収された微生物細胞からDNAを抽出し、16S rRNA遺伝子を決定することで、どのような種類の微生物がファージの感染を受けたのかを決定する。(4)そのクロスチェックとして、回収されてきた微生物細胞の16S rRNAに特異的なDNAプローブをデザインし、先の(1)の核酸染色剤によるファージ標識技術と微生物の16S rRNAを標的としたFISH(fluorescence in situ hybridization)法による2重染色により確認を行う。本手法の開発にはT4ファージと大腸菌をモデルとして用いている。昨年度の本研究においてステップ(1)の検討は終了していたので、本年度はそれ以降のステップについて検討を行った。その後、本手法の適用例として下水を用いて研究を行ったところ、複合微生物群の中からT4ファージに感染した微生物細胞をFACSにより回収、16S rRNA遺伝子を決定およびFISH法の適用という一連のステップを行った。その結果、T4ファージが大腸菌以外の微生物も宿主とする可能性があることが示唆される非常に興味深いデータを得た。

本研究課題では、従来の宿主域同定実験とは全く異なる、以下の4つのステップから構成される新規なファージの宿主域同定技術を開発することが目的である。(1)核酸染色剤で染めたファージを微生物叢に感染させ微生物を光らせる。(2)FACS(fluorescence activated cell sorting)技術により、ファージに感染した'光った'微生物細胞を特異的に回収する。(3)回収された微生物細胞からDNAを抽出し、16S rRNA遺伝子を決定することで、どのような種類の微生物がファージの感染を受けたのかを決定する。(4)そのクロスチェックとして、回収されてきた微生物細胞の16S rRNAに特異的なDNAプローブをデザインし、先の(1)の核酸染色剤によるファージ標識技術と微生物の16S rRNAを標的としたFISH(fluorescence in situ hybridization)法による2重染色により確認を行う。本手法の開発にはT4ファージと大腸菌をモデルとして用いている。昨年度の本研究においてステップ(1)の検討は終了していたので、本年度はそれ以降のステップについて検討を行った。その後、本手法の適用例として下水を用いて研究を行ったところ、複合微生物群の中からT4ファージに感染した微生物細胞をFACSにより回収、16S rRNA遺伝子を決定およびFISH法の適用という一連のステップを行った。その結果、T4ファージが大腸菌以外の微生物も宿主とする可能性があることが示唆される非常に興味深いデータを得た。