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山形県飛島海水中に生息する海洋性放線菌の探索

【目的】海洋には多種多様な未知微生物が生息していることが知られている。本研究では未知海洋微生物の中でも有用な物質生産能等を有していることが知られてきている海洋放線菌を対象として、離島である飛島沿岸海水中の菌叢を明らかにするとともに、生息する新規海洋放線菌の分離を行うことを目的とした。
【方法】山形県飛島沿岸の表層から海水を採水し、菌叢解析用および培養用に無菌的にろ過・濃縮したものを試料とした。菌叢解析においては試料よりDNAを抽出後、放線菌16S rRNA遺伝子に特異的なプライマーセットを用いたクローニングにより塩基配列約640 bp を決定し、分子系統解析を行った。また、培養においては限界希釈した試料を平板培地に植菌し、生育したコロニーから分離株を得た。分離株が放線菌であるか否かの判定は、MightyAmp DNA Polymeraseと上記のプライマーを用いたTouchdown PCRにより行った。その後、放線菌特異的PCR増幅の見られた分離株について塩基配列を決定し、分子系統解析を行った。
【結果および考察】菌叢解析の結果、75%が放線菌門に近縁なクローンであった。その中で最も大きな割合を占めていたのは、Acidimicrobiia綱に近縁なクローンで、他はActinobacteria綱に属する8目に近縁なクローンであった。残りの25%は放線菌門以外に近縁なクローンであった。その大部分はPlanctomycetes門に近縁なクローンであり、これらは使用したプライマーに起因したバイアスであると考えられた。一方で、培養法により得られた分離株が放線菌であるか否かの判定をPCRにより行った結果、全体の約4割において640 bp前後のDNA増幅が見られた。それらの内、任意の分離株において分子系統解析を行った結果、全てが放線菌門に属することが明らかとなった。これらの分離株の多くは本研究で行われた菌叢解析では見出されない既知放線菌に近縁であったことから、培養によるバイアスがかかったことが考えられた。一方で、菌叢解析では検出されなかった新規の放線菌分離株も僅かながら得られたことから、その他の未知海洋放線菌も未だ分離できる余地があることが示唆された。今後、培養法と放線菌特異的PCR法の併用手法を改善することにより、新規放線菌分離を行っていく予定である。

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