生物膜中における遺伝子組換菌から土着微生物へのプラスミド伝播

质粒从转基因细菌传播到生物膜中的本土微生物

• 批准号: 15710028
• 负责人: 惣田 訓
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15710028/
• 关键词: プラスミド; 生物膜; 活性汚泥; バイオオーグメンテーション; バイオリスク; 遺伝子組換え菌

環境中におけるプラスミドの接合伝達に関する知見は十分には得られておらず、本研究では、微生物を利用して水を浄化する場(バイオオーグメンテーション)であり、また遺伝子組換え微生物等が誤って放出された場合(バイオリスク)のシンクの一つとなる活性汚泥を対象とし、実験用大腸菌から生物膜を模擬した環境微生物へのプラスミドの接合試験を行った。3種の抗生物質に対して耐性を示す自己伝達性プラスミドRP4をモデルとして用いた。RP4を保持するEscherichia coli C600を供与菌とし、M、S下水処理場から採取した活性汚泥を受容菌としてフィルターメイティングを行った。フィルター上に捕集された微生物は擬似的な生物膜と見なすことができる。24時間後、各選択培地で供与菌、受容菌、接合された細菌(トランスコンジュガント)を計数した。M、S下水処理場のどちらのサンプルを用いた場合でも、高い接合伝達率でE.coil C600から活性汚泥細菌にRP4が伝播された。RP4を接合されたM下水処理場由来の細菌の中から、コロニーの形状が他と異なる6株(M03,M08,M09,M10,M11,M12)を分離した。供与菌のプラスミドとバンドパターンが等しく、traG遺伝子も検出されたことから、M03〜M12株すべてにRP4が保持されていることが確認できた。また、M03株にはRP4以外の複数のバンドが見られ、何らかの機能を有するプラスミドを元々保有していたようである。同定の結果、トランスコンジュガントは、3株の汚泥優占菌(Pseudomonas fluorescens M08、Ochrobactrum anthropi M09、O.anthropi M11)と3株の腸内細菌(Klebsiella pneumoniae ssp pneumoniae M03、Enterobacter cloacae M10、E.cloacae M12)であった。活性汚泥優占菌群に接合伝達されたことから、実際にRP4が活性汚泥に流入した場合、二次伝達等を通じてRP4は長期的に活性汚泥中に残存する可能性が高いと考えられる。

The study was conducted on the utilization of microorganisms and water in the environment. We used activated sludge as a target for the accidental release of microorganisms such as a and a genetic subunits, and conducted a conjugation test to simulate environmental microorganisms using coliform bacteria and biofilm. The resistance of three antibiotics to each other was demonstrated by their resistance to RP4. RP4 is used to treat Escherichia coli. A biological film that captures microorganisms and mimics them. After 24 hours, the number of bacteria for each culture site, the number of bacteria for each culture site and the number of bacteria for each culture site were counted. M, S sewage treatment plants are used in the case of high and medium joint rate of E.coil C600 and activated sludge bacteria RP4. 6 strains (M03,M08,M09,M10,M11,M12) were isolated from the bacteria from the wastewater treatment field. The strain M03 ~ M12 was identified as RP4 and the strain M03 ~ M12 was identified as RP4. The M03 strain has a number of functions other than RP4. 3 strains of sludge dominant bacteria (Pseudomonas fluorescens M08, Ochrobactrum anthropi M09, O.anthropi M11) and 3 strains of intestinal bacteria (Klebsiella pneumoniae ssp pneumoniae M03, Enterobacter cloaceae M10, E. cloaceae M12) were identified. However, if RP4 flows into the activated sludge and passes through secondary transportation, it is highly likely that RP4 will remain in the activated sludge for a long time.

项目成果

実験用大腸菌から活性汚泥細菌へのプラスミドRP4の接合伝達

将质粒 RP4 从实验室大肠杆菌接合转移至活性污泥细菌

• 发表时间: 2004
• 期刊: 第4回環境技術学会年次大会予稿集
• 作者: 大槻英隆;惣田訓;山口克人
• 通讯作者: 山口克人