遺伝子組み換え微生物を用いた,コンクリート構造物の生化学的解体法の開発

利用转基因微生物开发混凝土结构生化拆除方法

• 批准号: 22656099
• 负责人: 石田 哲也
• 金额: $ 2.26万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22656099/
• 关键词: コンクリート; 生化学的解体法; リサイクル; 遺伝子組み換え; 硝酸

本研究は、限定的状況下において,セメント硬化体の分解に適した化学物質を無尽蔵に生み出す遺伝子組み換え微生物を作成し、「生化学的解体法」という新たなコンクリート解体法の構築を試みるものである。22年度は、セメント系材料の解体に適していると考えられる化学物質を産生するための連鎖化学反応機構の解明、反応に必要な遺伝子群の特定、特定された遺伝子群を有する生物の培養及び遺伝子抽出,得られた一部遺伝子のコンピテントセルへの組み込みを行った。セメント系材料の解体に適していると考えられる化学物質の前駆となる物質は、自然界では複数の生命体の共生関係の上で合成されているものである。生化学的解体法の実現には、まずこの前駆物質の合成において、共生関係を必要としない単一の生命体内で完了させる必要がある。そこで、この前駆物質の合成に必要な物質と環境条件を精緻に分析し、その条件を満たすために必要な遺伝子群を特定した。これらの遺伝子群をコンピテントセルに組み込むことよって、一つの生命体内において目的とする前駆物質を合成させることに成功した。前駆物質からさらに目的とする物質を合成するには酸化酵素を作用させる必要があり、また効率的に物質を産生させるために、合成した物質を組み換え微生物の体外に排出する機構を追加する必要がある。これらに必要な遺伝子の配列は既に特定済みであり、今後はこれらの遺伝子の組み込みを完了し、セメント系材料の解体性能試験へと進む予定である。

这项研究试图创建转基因的微生物，在有限的情况下产生适合于水泥硬化物体分解的无限化学物质，并构建一种称为“生化化学拆卸”的新型混凝土拆卸方法。在2010财年，我们阐明了用于生产化学物质的连锁化学反应机制，这些化学物质被认为适用于拆卸水泥基材料，鉴定出与鉴定的基因培养和提取生物体所需的基因组，并将某些获得的基因掺入胜任的细胞中。根据多种生物体的共生关系，在本质上合成了被认为适合拆卸水泥材料的前体物质。生化拆卸方法的实现要求在不需要共生关系的单个生物体中完成该前体的合成。因此，仔细分析了合成该前体和环境条件所需的物质，并确定了满足这些条件所需的基因。通过将这些基因组纳入胜任的细胞中，我们成功地合成了单个生物体中的靶前体。为了进一步合成前体中所需的物质，需要对氧化酶进行作用，并为了有效产生该物质，有必要添加一种机制，以从重组微生物体中排出合成物质。这些基因所需的基因的序列已经确定，将来将完成这些基因的整合，并将进行基于水泥基材料的拆卸性能测试。