海洋微生物群集の解析と利用

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海洋は、地球表層の約2/3を占め、陸上とは異なるさまざまな特徴を有している。中でも、海底熱水活動域やガスハイドレード海域、油田採掘・石油汚染海域などには様々な未知微生物の存在が期待されるが、分離培養困難なものが多いためその機能の多様性や有用性についてはほとんど不明なままである。そこで本研究では、従来の標的遺伝子特異的プライマー検出法に加え転移制御遺伝子領域を標的とした未知遺伝子探索手法の導入、改良を図り、上述した海洋の極限・汚染環境微生物試料を対象に効率的なメタゲノム解析手法として確立するとともに、環境指標性の高い機能遺伝子情報の収集や解析、利用を図ることを主な目的とした。今年度は、前年度までに開発した新しいプライマーセットを用い、海底熱水活動域試料よりさらに多くの機能遺伝子情報を取得した。その中には、Transporter, Transferase, Oxidoreductase, Aminopeptidase, Glutamate synthetase等に近縁な機能性タンパク質が含まれ、その計40個余りのほとんどが新規性の高いものであることを明確にした。また、この系を制御している酵素(Integrase)遺伝子についても、見出した11個の内のほとんどが新タイプのものと推定された。前者の一部遺伝子については、大腸菌での発現も可能であった。これらの結果は、これまで人間活動周辺環境試料で蓄積されてきた知見を大きく塗り替えるものであることから、その信頼性や特殊性等について検討を、さらに海外の専門家と共同で実施した。国際誌に論文投稿を行なうとともに、知財の確保を図った。