岩塩試料に残された生物学的痕跡

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本年度も、生物試料として十分な岩塩の収集ができなかった。そこで、重点領域研究の班員、班友から提供された岩塩試料を用いて、高度好塩性古細菌の培養を試みると同時に、地球上の酸素発生と非常に関係深い酵素のひとつであるシトクロームオキシダーゼについて、現存する好塩菌の酵素/遺伝子を調べた。シトクロームオキシダーゼに良く保存されているヘム結合領域を用いてプライマーを設計し、PCR法により約400塩基対のDNA断片の増幅を試みた。現存する8属、12種類の高度好塩性古細菌のゲノムDNAを鋳型として試みたところ、すべての好塩菌から期待されるサイズのDNA断片の増幅が確認できた。塩基配列を決定し、アミノ酸配列を推定して、分子系統樹を描いたところ、好塩性古細菌には、(1)遺伝子重複により生じたと思われる2種類のタイプのシトクロームオキシダーゼ遺伝子(便宜上M型、A型と呼ぶ)が存在し、(2)その重複点が、古細菌の中でも好塩菌に分岐後にあることが推定できた。また、ある菌株では、もう一度遺伝子重複が起こっていることが確認できた。この遺伝子重複を進化上での重要なイベントとして位置付け、古い岩塩から回復できた好塩性古細菌の遺伝子を調べ、その生物の進化上での位置付け(遺伝子重複以前の生物か、後の生物か)を明らかにする可能性が生じた。最近、幾つかの岩塩試料からの培養で、菌体の増殖が確認できたので、今後これらの菌体の性質を調べると同時に、シトクロームオキシダーゼを指標とした分子進化的検証を行っていく予定である。