遺伝子形質の自然伝播系を利用する環境浄化微生物の分子育種技術の開発に関する研究

利用遗传性状自然繁殖体系开发环境净化微生物分子育种技术研究

• 批准号: 01J07392
• 负责人: 成田 勝
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Tohoku Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J07392/
• 关键词: 自然伝播; 環境浄化微生物; 分子育種

本研究は、細菌が持つ環境浄化に役立つ遺伝子を保有したトランスポゾンや伝達性プラスミドなどの自然伝播媒体を意図的に活用することによって、新しい生物学的環境浄化技術を開発することを目的としている。具体的には有害重金属の中で、水銀化合物を除去できる遺伝子の自然伝播系を活用する分子育種技術の開発について研究を進めている。平成15年度の研究内容は、汚染環境内に導入した有害物質分解細菌から野生細菌株への環境浄化に役立つ遺伝子情報の伝播の条件と伝播の効率およびそれら遺伝子の生態系内定着後の環境浄化機能について研究することである。本年度に行った研究によって得られた成果は以下の通りである。1.水俣湾底泥から分離した全く同一の水銀耐性遺伝子を保有するBacillus属細菌11株を用いて、水銀耐性トランスポゾンの探索と解析を行った。その結果、Tn5084保有株、TnMERI1保有株およびTnMARS1保有株の存在が明らかになり、少なくとも3種類の水銀耐性トランスポソンが水俣湾底泥内に同時に分布していることが明らかになった。2.世界各地から分離した全く同一の水銀耐性遺伝子を保有するBacillus属細菌21株を用いて、水銀耐性トランスポゾンの探索と解析を行った。その結果、Tn5084保有株、Tn5085保有株およびTnMERI1保有株の存在が明らかになり、少なくとも3種類の水銀耐性トランスポゾンが世界規模で分布していることが明らかになった。3.水銀耐性トランスポゾンTnMERI1を用いて、大腸菌細胞内において転移の検証を行った。その結果、TnMERI1は大腸菌細胞内において転移できることが確認され、活性を持っていることが明らかになった。

This study aims to develop new biological techniques for environmental protection by using bacteria to maintain environmental protection, maintain environmental protection, and promote the use of natural transmission media. Specific research on the development of molecular breeding technology for the removal of harmful heavy metals and mercury compounds, the use of genetic materials and natural propagation systems The research content of Heisei 15 year is: introduction of harmful substances into polluted environment, decomposition of bacteria, environmental degradation of wild bacteria strains, establishment of genetic information, propagation conditions, propagation efficiency, and research on environmental degradation functions of genetic ecosystems after implantation. This year's research has been successful. 1. 11 Bacillus strains isolated from Minamata Bay sediments were analyzed for their mercury tolerance. The results showed that Tn5084, TnMERI 1 and TnMARS 1 had the same distribution in Minamata Bay sediment. 2. All the mercury-tolerant strains isolated from different parts of the world were studied and analyzed. 21 strains of Bacillus were used in the study. The results showed that Tn5084 and Tn5085 had the highest mercury tolerance, and TnMERI had the highest mercury tolerance. 3. Mercury tolerance test, TnMERI 1 test, E. coli cell migration test The results showed that TnMERI 1 could not be detected in E. coli cells.

项目成果

Takeshi Yamagata: "Bio-affecting mercury detection using mercury resistance gene module fused with bioluminescence reporter genes"Water Science and Technology. Vol.46 No.11-12. 253-256 (2002)

Takeshi Yamagata：“使用与生物发光报告基因融合的耐汞基因模块进行生物影响汞检测”水科学与技术。

Masaru Narita: "Simultaneous detection and removal of organomercurial compounds by using the genetic expression system of an organomercury lyase from the transposon TnMERI1"Applied Microbiology and Biotechnology. Vol.59 No.1. 86-90 (2002)

Masaru Narita：“利用来自转座子 TnMERI1 的有机汞裂解酶的基因表达系统同时检测和去除有机汞化合物”应用微生物学和生物技术。

Masaru Narita: "Dissemination of TnMERI1-like mercury resistance transposons among Bacillus isolated from worldwide environmental samples."FEMS Microbiology Ecology. (印刷中).

Masaru Narita：“从全球环境样本中分离出的芽孢杆菌中 TnMERI1 类汞抗性转座子的传播。”FEMS 微生物学生态学（正在出版）。

Masaru Narita: "Diversity of mercury resistance determinants among Bacillus strains isolated from sediment of Minamata Bay."FEMS Microbiology Letters. Vol.223 No.1. 73-82 (2003)

Masaru Narita：“从水俣湾沉积物中分离出的芽孢杆菌菌株中汞抗性决定因素的多样性。”FEMS 微生物学快报。

Ginro Endo: "Bioluminescence biosensor for the detection of organomercury contamination."Acta Biotechnologica. Vol.23 No.2-3. 123-129 (2003)

Ginro Endo：“用于检测有机汞污染的生物发光生物传感器。”Acta Biotechnologica。