環境における化学物質分解微生物群の分子遺伝学的挙動解明

点击翻译按钮获取中文摘要

まず抗生物質合成工場の廃水処理施設から採取した活性汚泥よりメタゲノムライブラリーの構築を行った。本研究では、ベクターとしてフォスミド(Fosmid)を用いて、約5万クローンから構成されるライブラリーを作製した。次に、β-ラクタム系抗生物質耐性遺伝子の分離を目的として、抗生物質(ペニシリン)耐性能を有するメタゲノムクローンの分離を行い、結果的に6種類のクローンを取得した。さらに、抗生物質耐性遺伝子の同定とDNA塩基配列の決定を行い、抗生物質耐性に関わる新規な遺伝子を検出することが出来た。続いて、β-ラクタム系抗生物質耐性能を有する微生物の分離培養を行った。分離源は上述の抗生物質合成工場の廃水処理施設から採取した活性汚泥を用いた。分離方法として、培地の固化剤としてジェランガムを用いた平板培地を利用した。これは、ジェランガム培地が通常用いられる寒天培地に比べて未分離の微生物群を効率的に分離・培養することが実証されているためである。本研究によって純粋分離した微生物は、微生物の16S rRNA遺伝子配列に基づいた分子系統解析の結果から、系統学的に20種類の微生物に分類され、5種類の微生物については新種の微生物である可能性が示唆された。ところで、近年、抗生物質の分解酵素とN-Acy1-L-homoserine lactones(AHL)分解酵素の相関性が検討されている。そこで、得られたメタゲノムクローンと微生物に対して、AHL分解能力の検討を行った。結果的に1種類のメタゲノムクローンはAHL分解能力を有しており、DNA塩基配列の結果から、AHL分解に抗生物質耐性遺伝子の関与が示唆された。また、7種類の分離微生物はAHL分解能力を有しており、AHL分解産物の検討結果から、AHL分解に対してペニシリンを分解する酵素(アシラーゼ)が関与している可能性が示唆された。