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

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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。