近年,海洋共生系は微生物の多様性,抗ガン剤・抗菌物質の新規性から新たなスクリーニング対象として注目されている。そこで,海洋共生系としてサンゴ,海綿に焦点を当て,少量のサンゴ,海綿サンプルからの単一細胞分離システムの確立および共生コンソーシアムの多様性解析,培養微生物の分子同定と単一細胞からの全ゲノム情報の確保,さらには微量スクリーニングシステムの確立に関して検討を行った。
(1)単一細胞分離システムの確立および共生コンソーシアムの多様性解析
フローサイトメーターを用いた共在バクテリアの分離,回収を行い,さらに16S rDNAに基づいて評価した。この結果,分画したサンプルのDGGEでは,分画前では検出されなかったバンドが認められ,多様性も増加していた。これにより,細胞分離を行うことでゲノムライブラリーの構築が可能となると考えられた。
(2)難培養微生物の分子同定と単一細胞からの全ゲノム情報の確保
MDA法により,Synechocystis sp.PCC6803の10^5 cellsからライブラリー構築が可能な約20μgのDNAが得られた。さらに増幅産物をクローニングし,シークエンスしたところインサートの導入が確認され,MDA法によりライブラリーを構築できることが示された。
また,アミノ基修飾磁気粒子を用いて高分子DNAを回収することも可能であった。
(3)超微量スクリーニングシステムの確立
マイクロデバイスを作製し,表面処理することによって,非特異吸着を抑制することが可能であった。細胞の回収を試みたところ,90%以上の孔に細胞が捕捉されることが確認された。
マイクロキャピラリーを配したマイクロデバイスを構築し,真菌胞子を導入したところ,簡便に胞子の特定が可能であった。また,蛍光物質を本デバイスに導入したところ,蛍光強度の勾配が観察され,標的物質を濃度依存的にスクリーニングすることが可能であることが示された。