遺伝子の微生物生態系内水平伝播を利用した新規環境浄化技術に関する研究

利用微生物生态系统水平基因转移的新型环境净化技术研究

基本信息

批准号：
03J09436
负责人：
松井一彰
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tohoku Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J09436/
关键词：
トランスポゾン遺伝子の水平伝播トランスポゾンの拡散有機水銀耐性細菌細菌による水銀汚染浄化 TnMERI1 Bacillus属細菌細胞外DNA 遺伝子水平伝播アオコ水銀耐性トランスポゾン水銀耐性遺伝子の拡散トランスポゾンの転移細菌による水銀汚染環境浄化実験生態系微生物相互作用形質転換新規環境浄化技術

项目摘要

細菌が持つ環境浄化に有効な遺伝子を、最近が本質的にもつ遺伝形質伝播機構を利用して汚染環境中の土着細菌群集に伝播させる「新規環境浄化法」開発のための基礎的知見の提供を目的に研究をおこない、以下のような知見を得ることができた。1.Bacillus属細菌がもつ有機水銀分解能をコードしている可動性遺伝子(トランスポゾン:TnMERI1)を対象に、TnMERI1の転移能力の検証をおこなった。その結果TnMERI1が実際に転移能力を有しており、伝達性プラスミドを介して細菌間で伝播されることを実験的に再現できた。またTnMERI1の転移は、紫外線照射やヒートショック等による細菌へのストレス付加に影響されにくい現象であることも分かった。これらの知見は論文としてまとめ、FEMS Microbiology Letters誌に発表した。2.上記TnMERI1様トランスポゾンを持つBacillus属細菌を、世界各地の土壌より発見する事ができた。さらに詳細な菌株の同定やトランスポゾン近辺の塩基配列解析をおこなった結果、TnMERI1様トランスポゾンを持つ同一菌株が広く世界中に拡散されている事がわかった。また自然環境中の細菌間では、TnMERI1様トランスポゾンが水平伝播され、拡散していることもわかった。以上の結果から、TnMERI1様トランスポゾンの水平伝播は世界中で起きている普遍的な現象であり、TnMERI1を有機水銀汚染環境の土着細菌に伝播させて、細菌による有機水銀汚染の浄化を促進させる事は、安全かつ有効な浄化方法であると考えられる。これらの知見は現在論文としてとりまとめており、成果の一部は2006年度の国際学会(国際微生物生態学会)にて発表予定である。

为开发“新的环境净化方法”提供基础知识，利用最近开发的遗传传播机制将对环境净化有效的细菌基因传递到污染环境中的本地细菌群落。我们为此进行了研究，并获得了以下发现。。 1. 我们验证了TnMERI1的转座能力，针对编码芽孢杆菌属细菌有机汞分解能力的可移动基因（转座子：TnMERI1）。结果，我们能够通过实验重现 TnMERI1 实际上具有转移能力，并通过可转移质粒在细菌之间传播。还发现TnMERI1的易位是一种不易受到施加于细菌的应激（例如紫外线照射或热休克）影响的现象。这些发现总结在一篇论文中，并发表在《FEMS 微生物学快报》上。 2.在世界各地的土壤中都发现了携带上述TnMERI1样转座子的芽孢杆菌。经过更详细的菌株鉴定和转座子附近的核苷酸序列分析，发现携带TnMERI1样转座子的同一菌株在世界范围内广泛传播。我们还发现TnMERI1样转座子在自然环境中的细菌中水平传播和传播。从上述结果来看，TnMERI1样转座子的水平传播是世界各地发生的普遍现象，并且认为TnMERI1可以传播到有机汞污染环境中的本土细菌，以促进细菌对有机汞污染的净化。一种安全有效的净化方法。这些发现目前正在一篇论文中进行总结，部分结果计划在 2006 年国际会议（国际微生物生态学会）上发表。