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タイトル: ビール汚染能を持つ偏性嫌気性細菌に関する研究
著者: 本山, 靖朗
著者(別言語): モトヤマ, ヤスオ
発行日: 2003年9月9日
抄録: ビール醸造技術の進歩によるビール中の溶存酸素の低減から、ビール汚染能を持つ偏性嫌気性細菌が出現した。この細菌は、発見当初はZymomonas属やBacteroides属に分類されるなど分類学上の混乱が見られたが、後に新属新種に認められ、Pectinatus cerevisiiphilusと命名された。以降、欧米を中心に報告例が相次いだが、ビールに生育しない“Pectinatus”が分離されるなど、ビール生育性に関する情報が不十分であった。そこで多数の株を収集するために、環境からの分離法の検討を行った。具体的には、嫌気培養法、選択培養法、全染色体DNAをprobeとしたDot Blot/Colony Hybridization法を検討し、これらの手法を組み合わせることより、ビール工場からの拭き取りサンプルからPectinatusをスクリーニングした。得られた株は、DNA-DNA類似度を中心とした同定試験を行った。このようにして分離したPectinatus株は、全てビール生育性を示した。従って、Pectinatusに属する株は、全てビール生育能を有することが判明した。//P. cerevisiiphilusの分離以降、Pectinatus属の別種とされるP. frisingensisや、ビール生育性を示さない、新属新種であるSelenomonas lacticifex、Zymophilus paucivorans、Z. raffinosivoransが分離されており、これらの細菌は16S rRNAによる系統解析により近縁関係が示されたが、16Sは保存性の高い領域であるため類縁菌の系統を論じるには不十分であった。そこで16Sと23S rRNA遺伝子に挟まれるITS領域(Internal Transcript Spacer: 内部転写領域)に注目した。解析の結果、長さの異なる2種類のITS領域が認められ(long、short)、tRNA遺伝子の有無を除いては両者のホモロジーは高かった。また、PectinatusとSelenomonasのITSにコードされる2つのtRNA遺伝子の順序が16S方向よりtRNAala→tRNAileであり、この順序はこれまで報告された他の細菌とは異なっていた。//Pectinatus、Selenomonas、Zymophilusの細菌のITSには、100bp程度のギャップが認められた。これは、GCプロファイルに示すとおり、ギャップ両端のGC含量が低いことから、不安定な高次構造に起因する欠失によるものと思われた。同様に、PectinatusとSelenomonasのtRNA遺伝子については、tRNA遺伝子周辺領域の低いGC含量に起因するloop-outによる水平移動である、と推論した。//以上より、Pectinatus、Selenomonas、Zymophilusのlong-ITSは、変化に富んだ領域であった。long-ITSより作成した分子系統樹は、16S rRNAでは明らかにされなかったPectinatus、Selenomonas、Zymophilusの系統関係をより詳しく示した。//一方、微生物的に安定なビールを製造していくために、ビール中にPectinatusが存在するかどうかを迅速に判定する迅速同定法として、ITSを利用したPCRによる、高感度で特異性の高い方法を開発した。//次に、汚染源、経路を科学的に解明する為に、rRNA遺伝子および周辺領域の多型を検出するRibotyping法を検討した。その結果、複数の制限酵素の使用により詳細なタイピングが可能となった。この株レベルの異同判定と、先の環境からの分離源との関係を詳細に解析した結果、Pectinatusは、排水溝を通して工場内を拡散する汚染経路が示された。
内容記述: 報告番号: 乙15753 ; 学位授与年月日: 2003-09-09 ; 学位の種別: 論文博士 ; 学位の種類: 博士(農学) ; 学位記番号: 第15753号 ; 研究科・専攻: 農学生命科学研究科
URI: http://hdl.handle.net/2261/51189
出現カテゴリ:021 博士論文
農学

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