湖沼微生物群の芳香環開裂酵素機能遺伝子プロファイリングに基づく有機物の特性評価

基于湖泊微生物芳环裂解酶功能基因分析的有机质表征

• 批准号: 17651042
• 负责人: 古米 弘明
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17651042/
• 关键词: 溶存有機物; 湖沼; 芳香環開裂酵素; C230; 機能遺伝子; 印旛沼; 難分解性有機物; 水道水源

起源の異なる溶存有機物(DOM)を湖沼水(印旛沼)に添加した生分解実験を行った。暗所、25℃で10日間培養し、培養過程の試料から核酸を抽出し、芳香環開裂酵素機能遺伝子であるC230遺伝子を増幅するプライマーを用いてPCRを行った。C23O遺伝子が検出された試料から、クローンライブラリーを構築し、塩基配列・アミノ酸配列を解析した。流入河川水DOMやアシ腐植質を添加した実験系で検出された2日後,10日後のC23O遺伝子について,クローンライブラリーを作成した。アミノ酸翻訳したところ,104種類のアミノ酸配列群が得られた。実験2日後のC23O遺伝子構成は,各実験系で明確に異なった。東部流入河川の鹿島川のDOMを添加した実験系では,Sphingomonas属などが有するC23O遺伝子に近縁な配列が50%近くを占めたのに対し,、西部流入河川の神崎川のDOMを添加じた実験系では,Ralstonia eutropha KN1株などが有するC23O遺伝子に近縁な配列が36%を占めた。アシ腐植質を添加した実験系では,Pseudomonas属などが有するC23O遺伝子に近縁な配列が全体の71%を占めた。10日後のC23O遺伝子構成は,2日後からさらに変化して,すべての実験系でRalstonia eutropha KN1株などのC23O遺伝子に近縁な配列群が優占した。この配列群は,系統解析により既存のC23O遺伝子の分類とは全く異なる新規のクラスターを形成した。特徴的なC23Oを有する細菌を単離することを試みたが、今回の実験系列からは目的の遺伝子を有する細菌は単離できなかった。このような優占C23O遺伝子構成の変遷過程は,起源の異なるDOMの生分解過程を反映していると考えられ、C23O遺伝子のプロファイリングにより、湖沼細菌群集の応答特性という視点からDOMの特性評価ができた。

进行了一项生物降解实验，其中将不同来源的溶解有机物（DOM）添加到湖水（Inbanuma）中。将细胞在25℃下黑暗培养10天，在培养过程中从样品中提取核酸，并使用扩增C230基因（芳环裂解酶功能基因）的引物进行PCR。从检测到C23O基因的样品构建克隆文库，并分析核苷酸和氨基酸序列。在添加流入河水DOM和芦苇腐殖质的实验系统中，2天和10天后检测到的C23O基因建立了克隆文库。氨基酸翻译产生一组 104 个氨基酸序列。实验两天后，每个实验系统中的C23O基因组成明显不同。在加入东流鹿岛川DOM的实验系统中，与鞘氨醇单胞菌属C23O基因密切相关的序列占近50%，而当加入东流鹿岛川DOM时，与鞘氨醇单胞菌属C23O基因密切相关的序列占近50%。在实验系统中，36%的序列与富养产碱杆菌KN1中发现的C23O基因密切相关。在添加芦苇腐殖质的实验体系中，与假单胞菌等菌种的C23O基因密切相关的序列占总数的71%。 10天后的C23O基因组成在2天后进一步发生变化，与C23O基因密切相关的序列如富养产碱杆菌KN1菌株在所有实验系统中均占优势。系统发育分析表明，该序列组形成了一个与现有C23O基因分类完全不同的新簇。尽管我们尝试分离具有特征性C23O的细菌，但我们无法从这一系列实验中分离出具有所需基因的任何细菌。优势C23O基因组成的转变过程被认为反映了不同来源的DOM的生物降解过程，通过对C23O基因的分析，可以从湖泊细菌群落的响应特征角度评估DOM的特征。我能够做到。

项目成果

Catechol2,3-dioxygenase遺伝子構成から評価した湖沼細菌群集の有機物応答特性,

从儿茶酚2,3-双加氧酶基因组成评估湖泊细菌群落有机质响应特征，

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本陸水学会第70回大会(柏原大会)講演集
• 作者: 春日郁朗