JP2941210B2 - Microbial identification, detection and monitoring method using aromatic hydroxylase dioxygenase gene - Google Patents

Microbial identification, detection and monitoring method using aromatic hydroxylase dioxygenase gene

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JP2941210B2
JP2941210B2 JP4637196A JP4637196A JP2941210B2 JP 2941210 B2 JP2941210 B2 JP 2941210B2 JP 4637196 A JP4637196 A JP 4637196A JP 4637196 A JP4637196 A JP 4637196A JP 2941210 B2 JP2941210 B2 JP 2941210B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、医学、食品・化学
などの各種産業や、汚染物質の生物学的分解・水処理等
の環境保全において重要な役割を担う細菌を、遺伝子レ
ベルで検出する方法、これらの細菌を同定する方法、お
よびこれらの細菌の活性・増殖をモニタリングする方法
に関する。より詳細には、芳香族化合物を分解する芳香
族分解菌を検出、同定する方法並びにこれら増殖をモニ
タリングする方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects, at the genetic level, bacteria that play an important role in various industries such as medicine, food and chemistry, and environmental protection such as biological decomposition of pollutants and water treatment. The present invention relates to a method, a method for identifying these bacteria, and a method for monitoring the activity and growth of these bacteria. More specifically, the present invention relates to a method for detecting and identifying an aromatic-degrading bacterium that degrades an aromatic compound, and a method for monitoring the growth thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】様々な汚染物質に起因する環境汚染が生
じた場合、有効に対処するためには、その汚染物質がど
のような方法によって分解されるのか、また、どの程度
分解が進んでいるのかを知ることが、有効な対処を行う
上で必要である。従来、生物学的に分解される汚染源、
例えば、原油等によって環境が汚染がされた場合に、汚
染源である原油等がどの程度生物学的に分解されたかを
把握するには、原油に含まれる様々な炭化水素濃度を分
析する方法が用いられてきた。
2. Description of the Related Art In order to effectively cope with environmental pollution caused by various contaminants, the method of decomposing the contaminants and the degree of decomposition have been advanced. It is necessary to know whether or not to take effective measures. Traditionally, biologically degraded sources of pollution,
For example, when the environment is contaminated by crude oil, etc., a method for analyzing the concentration of various hydrocarbons contained in crude oil is used to understand the degree of biological degradation of crude oil, etc., which is the pollution source. I have been.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、原油中の様々
な炭化水素を分析する方法は、操作が煩雑で時間がかか
るにも関わらず、正確な分析結果を得ることが難しいと
いう問題があった。
However, the method of analyzing various hydrocarbons in crude oil has a problem that it is difficult to obtain an accurate analysis result despite the complicated operation and the time required. .

【0004】また、このような原油中の炭化水素の分析
は複雑な装置を必要とするため、環境浄化を行っている
現場に分析機器を設置して行われるケースは少ない。し
たがって大半の場合、分析試料を採取・保存してこれら
の試料を分析できる場所まで輸送する必要がある。しか
し、これらの試料中は保存・輸送中に変質し、得られた
結果が再現性に欠ける場合や、汚染現場における原油の
生物学的分解状況を反映しなくなる場合もあった。
[0004] In addition, since the analysis of hydrocarbons in crude oil requires a complicated apparatus, there are few cases where analysis equipment is installed at a site where environmental purification is performed. Therefore, in most cases, it is necessary to collect and store analytical samples and transport them to a location where they can be analyzed. However, these samples deteriorated during storage and transportation, and the obtained results sometimes lacked reproducibility and sometimes did not reflect the state of biodegradation of crude oil at the contamination site.

【0005】原油等に含まれる炭化水素は、飽和炭化水
素と芳香族炭化水素、レジン、並びにアスファルテンに
大別される。これらの成分の中で、芳香族系炭化水素、
レジン、およびアスファルテンはいずれも芳香族化合物
を含むため、微生物による分解を受けにくい。このた
め、これらの芳香族化合物の原油中における濃度は、原
油等の汚染物質がどの程度分解されたかの指標とするこ
とができる。しかしながら、上述した原油等の汚染物質
中でどのような成分が分解され、どのような成分が分解
されずに残っているかを把握することは困難であった。
[0005] Hydrocarbons contained in crude oil and the like are roughly classified into saturated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, resins, and asphaltenes. Among these components, aromatic hydrocarbons,
Since both resin and asphaltene contain aromatic compounds, they are less susceptible to degradation by microorganisms. For this reason, the concentration of these aromatic compounds in crude oil can be used as an index of how much contaminants such as crude oil have been decomposed. However, it has been difficult to grasp what components are decomposed in the above contaminants such as crude oil and what components remain without being decomposed.

【0006】以上のように、原油中の芳香族炭化水素化
合物を分析することが困難であることから、原油の生物
学的分解状況を知るために、原油中の炭化水素を分解す
る菌を同定する方法を採用することが考えられた。しか
し、従来行われてきた糖の資化性等に基づく生化学的検
査による細菌の同定法では、検査項目が多く、操作が煩
雑で時間がかかるにも関わらず、必ずしも正確な結果が
得られないという問題点があった。
As described above, since it is difficult to analyze aromatic hydrocarbon compounds in crude oil, in order to know the state of biological degradation of crude oil, bacteria that degrade hydrocarbons in crude oil were identified. It was conceived to adopt a method of doing so. However, conventional methods for identifying bacteria by biochemical tests based on sugar assimilation and the like do not always provide accurate results despite many test items and complicated and time-consuming operations. There was no problem.

【0007】また、高い精度で特定の機能を有する細菌
を検出するために、近年行われている微生物種の16S
のrRNAの塩基配列を用いた遺伝子レベルの解析を利
用する方法も考えられる。しかし、16SのrRNA
は、すべての微生物が保有している遺伝子であるため、
特定の代謝機構を有する微生物群だけを検出することが
難しい。さらに、16SのrRNAのような微生物に共
通する遺伝子を用いて検出を行うためには、16Sのr
RNAの特定の塩基配列をPCRによって増幅し、増幅
された断片を1つずつクローニングして、シークエンス
を行うという煩雑な操作を行うことが必要であった。加
えて、16SのrRNAの塩基配列は、同一属間または
種間で比較を行った場合に相違が少ないため、複数のプ
ライマーを用いて長い塩基配列を決定する必要があっ
た。
In addition, in order to detect bacteria having a specific function with high accuracy, 16S microorganisms, which have been recently used, have been used.
A method using gene level analysis using the base sequence of rRNA of the above is also conceivable. However, 16S rRNA
Is a gene held by all microorganisms,
It is difficult to detect only a group of microorganisms having a specific metabolic mechanism. Further, in order to perform detection using a gene common to microorganisms such as 16S rRNA, 16S rRNA is required.
It was necessary to perform a complicated operation of amplifying a specific base sequence of RNA by PCR, cloning the amplified fragments one by one, and performing sequencing. In addition, since the base sequence of the 16S rRNA has little difference when compared between the same genera or species, it was necessary to determine a long base sequence using a plurality of primers.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するためには、特定の機能を有する微生物あるいは細菌
群を高い精度で簡便に検出・同定する方法を確立するこ
とが必要である。本発明の発明者らは、上記の課題を解
決すべく研究を重ねた結果、ある種の微生物、詳細には
芳香族分解菌に普遍的に存在する芳香環水酸化酵素ジオ
キシゲナーゼ(以下、ジオキシゲナーゼと略す)のアミ
ノ酸配列上に、保存性を有するアミノ酸配列が存在する
ことを見出した。この知見に基づき、これらの配列を用
いて本発明を完成したものである。
In order to solve the above problems, it is necessary to establish a method for easily detecting and identifying microorganisms or bacterial groups having a specific function with high accuracy. The inventors of the present invention have conducted various studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that aromatic ring hydroxylase dioxygenase (hereinafter referred to as dioxygenase) commonly present in certain microorganisms, in particular, aromatic degrading bacteria. (Hereinafter abbreviated as oxygenase) was found to have a conserved amino acid sequence. Based on this finding, the present invention has been completed using these sequences.

【0009】すなわち、本発明において、第一の発明
は、芳香環水酸化酵素ジオキシゲナーゼのアミノ酸配列
中の、検出しようとする微生物の間で保存性を有する
をコードする塩基配列またはそれに相補的な塩基配列
を用いる微生物の検出方法である。ここで、前記保存性
を有する領域2つであってもよく、この場合の2つの
領域のアミノ酸配列は、例えば、一方がCys−Ser
−Tyr−His−Gly−TrpまたはCys−Se
r−Phe−His−Gly−Trpからなるアミノ酸
配列であり、他方がAsn−Trp−Lys−Phe−
Ala−Ala−Gluで表されるアミノ酸配列であ
る。
[0009] That is, in the present invention, the first invention is directed to an amino acid sequence of an aromatic hydroxylase dioxygenase.
Region that is conserved among the microorganisms to be detected.
This is a method for detecting a microorganism using a base sequence encoding a region or a base sequence complementary thereto . In this case, the number of the areas having the preservability may be two.
The amino acid sequence of the region is, for example, one of Cys-Ser
-Tyr-His-Gly-Trp or Cys-Se
An amino acid sequence consisting of r-Phe-His-Gly-Trp, the other being Asn-Trp-Lys-Phe-
It is an amino acid sequence represented by Ala-Ala-Glu .

【0010】第二の本発明は、芳香環水酸化酵素ジオキ
シゲナーゼのアミノ酸配列中の、検出しようとする微生
物の間で保存性を有する2つの領域をコードする塩基配
列またはそれに相補的な塩基配列を用いて微生物を検出
した後に、前記2つの領域に挟まれたアミノ酸配列をコ
ードする塩基配列を用いて微生物を同定する方法であ
る。ここで、前記2つの領域のアミノ酸配列は、例え
ば、一方がCys−Ser−Tyr−His−Gly−
TrpまたはCys−Ser−Phe−His−Gly
−Trpからなるアミノ酸配列であり、他方がAsn−
Trp−Lys−Phe−Ala−Ala−Gluで表
されるアミノ酸配列である。前記微生物としては、芳香
族分解菌が挙げられる。
A second aspect of the present invention is to provide an aromatic ring hydroxylase
Microbes to be detected in the amino acid sequence of cigenase
Base sequence encoding two regions that are conserved between products
Detect microorganisms using a sequence or its complementary base sequence
After that, the amino acid sequence flanked by the two regions is copied.
This is a method for identifying a microorganism using a base sequence to be loaded . Here, the amino acid sequences of the two regions are, for example,
If one is Cys-Ser-Tyr-His-Gly-
Trp or Cys-Ser-Phe-His-Gly
-An amino acid sequence consisting of Trp, the other being Asn-
It is an amino acid sequence represented by Trp-Lys-Phe-Ala-Ala-Glu . Examples of the microorganism include aromatic decomposition bacteria.

【0011】第三の本発明は、芳香環水酸化酵素ジオキ
シゲナーゼのアミノ酸配列中の、検出しようとする微生
物の間で保存性を有する領域をコードする塩基配列また
はそれに相補的な塩基配列を用いて、原油に含まれる芳
香族化合物を分解する芳香族分解菌の増殖を検出し、こ
の検出量を指標として原油の生物学的分解をモニタリン
グする方法である。ここで、前記保存性を有する領域
2つであってもよく、この場合の2つの領域のアミノ酸
配列は、例えば、一方がCys−Ser−Tyr−Hi
s−Gly−TrpまたはCys−Ser−Phe−H
is−Gly−Trpからなるアミノ酸配列であり、他
方がAsn−Trp−Lys−Phe−Ala−Ala
−Gluで表されるアミノ酸配列である。
A third aspect of the present invention relates to a method for detecting a microbe in the amino acid sequence of an aromatic hydroxylase dioxygenase.
Nucleotide sequence also encodes a region having a conserved among things
By using a nucleotide sequence complementary thereto, Fang contained in crude oil
This is a method of detecting the growth of aromatic degrading bacteria that decompose aromatic compounds and monitoring the biological decomposition of crude oil using the detected amount as an index. Here, the area having the preservability is
May be two, and in this case the amino acids of the two regions
The sequence is, for example, one of Cys-Ser-Tyr-Hi
s-Gly-Trp or Cys-Ser-Phe-H
an amino acid sequence consisting of is-Gly-Trp, the other being Asn-Trp-Lys-Phe-Ala-Ala
-An amino acid sequence represented by Glu .

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明は、ある種の微生物に普遍的に存在する酵素
である芳香環水酸化酵素ジオキシゲナーゼ遺伝子上に存
在する特定のアミノ酸配列をコードする塩基配列を用い
て微生物の検出を行う方法であり、また、上記の塩基配
列を用いて検出された微生物の同定を行う方法である。
さらに、本発明は、上記酵素を有する微生物が原油中で
増殖しているかどうかを上記塩基配列を用いて検出し、
原油の生物学的分解をモニタリングする方法である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. The present invention is a method for detecting a microorganism using a base sequence encoding a specific amino acid sequence present on an aromatic ring hydroxylase dioxygenase gene, which is an enzyme commonly present in certain microorganisms, Further, the present invention is a method for identifying a microorganism detected using the above-mentioned nucleotide sequence.
Furthermore, the present invention detects whether the microorganism having the enzyme is growing in crude oil by using the base sequence,
It is a method to monitor the biological decomposition of crude oil.

【0013】具体的には、上記ジオキシゲナーゼの遺伝
子上に存在する保存性を有するアミノ酸配列をコードす
る塩基配列を用いて検出しようとする微生物のDNAを
鋳型としてPCRを行い、PCR増幅産物が得られるか
否かによって上記微生物を検出する方法である。
Specifically, PCR is carried out using the DNA of the microorganism to be detected using the nucleotide sequence encoding the conserved amino acid sequence present on the dioxygenase gene as a template to obtain a PCR amplification product. This is a method for detecting the above-mentioned microorganisms depending on whether or not the microorganism is obtained.

【0014】芳香環水酸化酵素ジオキシゲナーゼは、芳
香環に酸素原子を付加させることにより、ジオール化合
物の生成に関与する酵素であり、二原子酸素添加酵素と
もいわれている。芳香環水酸化酵素ジオキシゲナーゼ
は、ほとんどの場合1つの基質が2原子の酸素を受け取
る分子内ジオキシゲナーゼであり、鉄、ヘム、銅等を補
因子として要求する。
The aromatic ring hydroxylase dioxygenase is an enzyme that participates in the production of a diol compound by adding an oxygen atom to an aromatic ring, and is also called a diatomic oxygenase. Aromatic hydroxylase dioxygenase is an intramolecular dioxygenase in which one substrate receives two atoms of oxygen in most cases, and requires iron, heme, copper, etc. as cofactors.

【0015】芳香環水酸化酵素ジオキシゲナーゼは、芳
香族化合物を分解する芳香族分解菌に広く分布するが、
染色体上に存在する場合とプラスミド上に存在する場合
とがある。また、この酵素は1個のラージサブユニット
(分子量約51,000)、1個のスモールサブユニット(分
子量約22,000)、フェレドキシン(分子量約12,000)お
よびフェレドキシンレダクターゼ(分子量約43,000)の
4ユニットで構成される分子量約128,000のマルチコン
ポーネント酵素である。
The aromatic hydroxylase dioxygenase is widely distributed in aromatic degrading bacteria which degrade aromatic compounds.
It may be present on a chromosome or on a plasmid. The enzyme consists of four units: one large subunit (molecular weight: about 51,000), one small subunit (molecular weight: about 22,000), ferredoxin (molecular weight: about 12,000), and ferredoxin reductase (molecular weight: about 43,000). It is a multi-component enzyme with a molecular weight of about 128,000.

【0016】複数の菌の芳香環水酸化酵素ジオキシゲナ
ーゼ遺伝子のアミノ酸配列を決定して調べたところ、こ
の酵素のラージサブユニット上には、普遍的に存在する
保存性を有するアミノ酸配列があることが明らかになっ
た。これらの配列は、Cys−Ser−Tyr−His
−Glv−TrpまたはCys−Ser−Phe−Hi
s−Gly−Trp、およびAsn−Trp−Lys
Phe−Ala−Ala−Gluというアミノ酸配列で
表される。上記配列のうち、保存性の高い部分は下線で
示した。
When the amino acid sequences of the aromatic ring hydroxylase dioxygenase genes of a plurality of bacteria were determined and examined, it was found that a universally conserved amino acid sequence exists on the large subunit of this enzyme. Was revealed. These sequences are: Cys- Ser-Tyr- His
-Glv-Trp or Cys- Ser-Phe- Hi
s-Gly-Trp and Asn-Trp-Lys-
It is represented by the amino acid sequence Phe-Ala-Ala- Glu . Highly conserved portions of the above sequences are underlined.

【0017】したがって、これらのアミノ酸配列をコー
ドする塩基配列またはそれに相補的な塩基配列は、PC
Rによってこれらのアミノ酸配列に挟まれるアミノ酸配
列を増幅させるためのプライマーとして使用することが
できる。Cys−Ser−Tyr−His−Gly−T
rp(以下、アミノ酸配列1という)またはCys−S
er−Phe−His−Gly−Trp(以下、アミノ
酸配列2という)は、Asn−Trp−Lys−Phe
−Ala−Ala−Glu(以下、アミノ酸配列3とい
う)よりも芳香環水酸化酵素ジオキシゲナーゼのラージ
サブユニットのアミノ酸配列上では、上流側に位置する
ため、上記アミノ酸配列1および2をコードする塩基配
列をセンスプライマーとして、また、上記アミノ酸配列
3をコードする塩基配列に相補的な塩基配列をアンチセ
ンスプライマーとして用いる。
Therefore, the nucleotide sequence encoding these amino acid sequences or the nucleotide sequence complementary thereto is the same as that of PC
It can be used as a primer for amplifying an amino acid sequence flanked by these amino acid sequences by R. Cys-Ser-Tyr-His-Gly-T
rp (hereinafter referred to as amino acid sequence 1) or Cys-S
er-Phe-His-Gly-Trp (hereinafter referred to as amino acid sequence 2) is Asn-Trp-Lys-Phe
The base encoding the amino acid sequences 1 and 2 is located on the upstream side of the amino acid sequence of the large subunit of the aromatic ring hydroxylase dioxygenase, rather than -Ala-Ala-Glu (hereinafter referred to as amino acid sequence 3). The sequence is used as a sense primer, and a base sequence complementary to the base sequence encoding amino acid sequence 3 is used as an antisense primer.

【0018】上記アミノ酸配列1〜3をコードする塩基
配列は、PCRの際にそのままプライマーとして用いて
もよく、あるいはこれらをもとにプライマーを設計して
使用してもよい。これらのプライマーを用いて、その間
に挟まれるアミノ酸配列をコードする塩基配列をDNA
断片として増幅させる。その後、電気泳動やDNAハイ
ブリダイゼーション等により増幅されたDNA断片、も
しくはハイブリダイズされたDNA断片を検出すること
により、特定の微生物を検出する。
The nucleotide sequences encoding the above amino acid sequences 1 to 3 may be used directly as primers during PCR, or may be used by designing primers based on these. Using these primers, the base sequence encoding the amino acid sequence sandwiched between the
Amplify as fragments. Thereafter, a specific microorganism is detected by detecting a DNA fragment amplified by electrophoresis, DNA hybridization, or the like, or a hybridized DNA fragment.

【0019】上述のようにしてアミノ酸配列1〜3をセ
ンスプライマーおよびアンチセンスプライマーとして用
いて、複数の菌についてこれらのプライマーに挟まれた
アミノ酸配列をコードする塩基配列をDNA断片として
増殖させ、この塩基配列をジデオキシ法等の公知の方法
によって決定する。
Using the amino acid sequences 1 to 3 as a sense primer and an antisense primer as described above, the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence sandwiched by these primers is propagated as a DNA fragment for a plurality of bacteria. The nucleotide sequence is determined by a known method such as the dideoxy method.

【0020】こうした塩基配列は、同族の種間および株
間でも相違し、前述した16SのrRNAの塩基配列が同
族種間および株間においてわずかな相違しかないのと対
照的に、同一種間で比較を行った場合でも顕著な相違を
有する場合が多い。したがって、こうしたDNA断片を
シグナチャー(signature)塩基配列として用いて、菌
を同定することができる。
Such nucleotide sequences differ between homologous species and between strains, and in contrast to the aforementioned 16S rRNA nucleotide sequences that differ only slightly between homologous species and between strains, comparisons between the same species were made. In many cases, there is a remarkable difference. Therefore, bacteria can be identified by using such a DNA fragment as a signature base sequence.

【0021】また、上述したようにPCRによって増幅
された塩基配列は以上のような特異性を有するため、上
記のようにして得た塩基配列をそのままプローブとして
用いてもよい。さらに、近縁の菌種に存在する塩基配列
を同様に得て多重比較を行うと、種あるいは株レベルに
おける同定を行うために使用する非常に特異性の高いプ
ローブが得られる。これらのプローブを使用し、未知の
菌を多数含む天然菌叢から、目的とする菌を特異的に検
出・同定する。さらに、これらのプローブは、未同定の
新種を選別するために使用することもできる。
Since the base sequence amplified by PCR has the above specificity as described above, the base sequence obtained as described above may be used as a probe as it is. Furthermore, when a base sequence present in a closely related bacterial species is obtained in the same manner and a multiple comparison is carried out, a very highly specific probe used for identification at the species or strain level can be obtained. Using these probes, the target bacteria are specifically detected and identified from the natural flora containing many unknown bacteria. In addition, these probes can also be used to screen for unidentified new species.

【0022】本発明の微生物の検出方法および同定方法
によって検出および同定が可能な菌は、ジオキシゲナー
ゼを有する菌であれば特に制限されない。しかしなが
ら、芳香族化合物を分解する芳香族分解菌であることが
好ましい。芳香族分解菌とは、ビフェニル、トルエン、
あるいはナフタレン等の芳香族化合物を基質として要求
し、これらを分解する菌をいう。具体的には、シュード
モナス(Pseudomonas)属、アルカリゲネス(Alcaligen
es)属、ロドコッカス(Rhodococcus)属、アシネトバ
クター(Acinetobacter)属、およびスフィンゴモナス
(Sphingomonas)属等に分類される芳香族分解菌を挙げ
ることができる。本発明は、こうした芳香族分解菌の検
出・同定に好適に用いることができる。
The bacteria that can be detected and identified by the method for detecting and identifying microorganisms of the present invention are not particularly limited as long as they have dioxygenase. However, an aromatic-decomposing bacterium that degrades an aromatic compound is preferred. Aromatic degradation bacteria are biphenyl, toluene,
Alternatively, it refers to a bacterium that requires an aromatic compound such as naphthalene as a substrate and decomposes it. Specifically, Pseudomonas genus, Alcaligens (Alcaligen)
es), Rhodococcus, Acinetobacter, Sphingomonas and the like. The present invention can be suitably used for detection and identification of such aromatic degrading bacteria.

【0023】また、ビフェニル、トルエン、ナフタレン
等は原油に含まれる芳香族化合物であるが、上述のよう
に、原油汚染等が生じた場合にこれらの化合物の原油中
の量を簡易かつ迅速に測定することは難しい。このた
め、これらの化合物を分解する芳香族分解の原油中にお
ける増殖を、本発明の検出方法および同定方法によって
調べることにより、原油の生物学的分解がどの程度進ん
だかをモニタリングすることができる。
Further, biphenyl, toluene, naphthalene and the like are aromatic compounds contained in the crude oil, and when the crude oil is contaminated as described above, the amounts of these compounds in the crude oil can be measured simply and quickly. Difficult to do. Therefore, by examining the growth of aromatic compounds in crude oil that degrades these compounds by the detection method and the identification method of the present invention, it is possible to monitor how much the biological decomposition of crude oil has progressed.

【0024】[0024]

【実施例】以下に、実施例を示して本発明をより詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0025】(実施例1)保存性を有するアミノ酸配列
の決定 芳香族分解菌11種のジオキシゲナーゼ遺伝子のアミノ酸
配列をSWISS PROTで検索後、Gene Worksのソフトウェア
を用いてアライメントをとり、保存性を有するアミノ酸
配列の存在を調べた。ジオキシゲナーゼのアミノ酸配列
のラージサブユニット上に中に保存性を有する複数のア
ミノ酸配列があることが明らかになり、これらアミノ酸
配列は、それぞれ6アミノ酸および7アミノ酸からなる
ことが突き止められた。
Example 1 Determination of Amino Acid Sequence Having Conservation The amino acid sequences of 11 types of aromatic oxygen-degrading bacteria dioxygenase genes were searched with SWISS PROT, and alignment was performed using Gene Works software to confirm the conservation. The presence of the amino acid sequence was examined. It was revealed that there are a plurality of conservative amino acid sequences on the large subunit of the amino acid sequence of dioxygenase, and these amino acid sequences were found to be composed of 6 amino acids and 7 amino acids, respectively.

【0026】前述のアミノ酸配列を比較した結果、6ア
ミノ酸からなるアミノ酸配列をアミノ酸配列1および
2、並びにこれより下流側に存在する7アミノ酸からな
るアミノ酸配列3とし、結果を図1および2に示した。
As a result of comparing the above-mentioned amino acid sequences, the amino acid sequence consisting of 6 amino acids was designated as amino acid sequences 1 and 2 and the amino acid sequence 3 consisting of 7 amino acids located downstream thereof, and the results are shown in FIGS. Was.

【0027】上記のようにアミノ酸配列を決定して比較
することにより、アミノ酸配列1及び2においては、こ
れらのアミノ酸配列のN末端側から1番目および4〜6
番目の下線を付したアミノ酸配列が保存性が高い領域で
あること、また、アミノ酸配列3においては、この配列
N末端側から1〜3番目および7番目の下線を付した
アミノ酸配列が保存性が高い領域であることが明らかに
なった。
By determining and comparing the amino acid sequences as described above, the first and fourth to sixth to sixth amino acids from the N-terminal side of these amino acid sequences in amino acid sequences 1 and 2 are determined.
The third underlined amino acid sequence is a highly conserved region, and in the amino acid sequence 3, the first to third and seventh underlined amino acid sequences from the N-terminal side of this sequence are conserved. Is a high region.

【0028】シュードモナス・プチダF1株(SWISS PR
OT)の1,2−ジオキシゲナーゼのラージサブユニットの
遺伝子のアミノ酸配列を前述した方法により決定して比
較した。この配列は上記株の1,2−ジオキシゲナーゼ遺
伝子のアミノ酸配列の116〜121番目および208〜214番目
に相当することが明らかになった。
Pseudomonas putida F1 strain (SWISS PR
The amino acid sequence of the gene of the large subunit of 1,2-dioxygenase (OT) was determined by the method described above and compared. This sequence was found to correspond to amino acids 116-121 and 208-214 of the amino acid sequence of the 1,2-dioxygenase gene of the above strain.

【0029】(実施例2)プライマーの設計および調製 図1および図2に示すアミノ酸配列に対応する塩基配列
を決定し、これに基づいて図1および図2の枠内に示す
塩基配列からなるセンスプライマーおよびアンチセンス
プライマーを設計した。
Example 2 Design and Preparation of Primers A nucleotide sequence corresponding to the amino acid sequence shown in FIGS. 1 and 2 was determined, and based on this, a sense consisting of the nucleotide sequence shown in the frame of FIGS. 1 and 2 was prepared. Primers and antisense primers were designed.

【0030】設計されたセンスプライマーは上記の保存
性を有するアミノ酸配列をコードする塩基配列を含み、
また、アンチセンスプライマーも同様である。しかし、
アンチセンスプライマーでは、プライマーの最先端は特
異的であることが重要であるにも関わらず、このプライ
マーC末端に該当するグルタミン酸に対応するコドンの
3番目の塩基が非特異的であるため、その3番目の塩基
を削除した配列を使用した。
The designed sense primer contains a nucleotide sequence encoding the above conserved amino acid sequence,
The same applies to the antisense primer. But,
In the antisense primer, although it is important that the leading edge of the primer is specific, the third base of the codon corresponding to glutamic acid corresponding to the C-terminus of the primer is non-specific. A sequence from which the third base was deleted was used.

【0031】以上のようにして、PCRに用いる18mer
のセンスプライマーおよび20merのアンチセンスプライ
マーを、いずれも128種類の混合物として調製した。こ
れらのプライマーを図3に示す。図3において、かっこ
内の塩基は、図1および2に示したアミノ酸をコードす
るコドンが複数ある場合に、いずれの塩基となり得るか
を示したものである。
As described above, the 18mer used for PCR
Were prepared as a mixture of 128 types. These primers are shown in FIG. In FIG. 3, bases in parentheses indicate which bases can be used when there are a plurality of codons encoding the amino acids shown in FIGS.

【0032】(実施例3)プライマーを用いた芳香族分
解菌の検出および同定 実施例2で調製したセンスプライマーおよびアンチセン
スプライマーを用いて、下記の芳香族分解菌のDNAを
鋳型として、PCRを行った。
Example 3 Detection and Identification of Aromatic Degrading Bacteria Using Primers Using the sense primers and antisense primers prepared in Example 2, PCR was performed using the DNA of the following aromatic degrading bacteria as a template. went.

【0033】(1)鋳型として使用した微生物のDN
A: (a)ビフェニル分解菌のDNA;シュードモナスsp.
strain ATCC53643、シュードモナス・シュードアルカリ
ゲネス(P. pseudoalkaligenes)KF707、アルカリゲネ
スsp. strain ATCC53640 (b)ナフタレン分解菌のDNA;シュードモナスsp.
strain ATCC17483、シュードモナス・プチダATCC1748
4、シュードモナス・プチダPpG7 (c)トルエン分解菌のDNA;シュードモナス・プチ
ダmt-2 (d)ベンゼン・フェナントレン分解菌のDNA;シュ
ードモナス・プチダPB4 (e)未同定の新規炭化水素分解菌のDNA; MBI
1340、 MBI 1422、NAD1 (f)フェナントレン分解菌のDNA;スフィンゴモナ
ス sp. strain TB4
(1) DN of microorganism used as template
A: (a) DNA of biphenyl-degrading bacteria; Pseudomonas sp.
strain ATCC53643, P. pseudoalkaligenes KF707, Alcaligenes sp. strain ATCC53640 (b) DNA of a naphthalene-degrading bacterium; Pseudomonas sp.
strain ATCC17483, Pseudomonas putida ATCC1748
4. Pseudomonas putida PpG7 (c) DNA of toluene-degrading bacterium; Pseudomonas putida mt-2 (d) DNA of benzene-phenanthrene-degrading bacterium; MBI
1340, MBI 1422, NAD1 (f) DNA of phenanthrene-degrading bacterium; Sphingomonas sp. Strain TB4

【0034】上述した菌のうち、シュードモナス・プチ
ダmt-2、シュードモナス・プチダPpG7の2株は、1,2−
ジオキシゲナーゼ遺伝子をプラスミド上に有する株であ
る。一方、シュードモナスsp. strain ATCC53643、シュ
ードモナスsp. strain ATCC17483、シュードモナス・プ
チダKT2440、シュードモナス・プチダATCC17484、シュ
ードモナス・シュードアルカリゲネスKF707、アルカリ
ゲネスsp. strain ATCC53640、シュードモナス・プチダ
PB4、スフィンゴモナス sp. strain TB4、未同定の炭化
水素分解菌(MBI 1340、 MBI 1422、およびNAD1)の計1
1株は、ジオキシゲナーゼ遺伝子を染色体上に有する株
である。
Among the above-mentioned bacteria, two strains of Pseudomonas putida mt-2 and Pseudomonas putida PpG7 are 1,2-
This strain has a dioxygenase gene on a plasmid. On the other hand, Pseudomonas sp. Strain ATCC53643, Pseudomonas sp. Strain ATCC17483, Pseudomonas putida KT2440, Pseudomonas putida ATCC17484, Pseudomonas pseudoalkagenes KF707, Alcaligenes sp. Strain ATCC53640, Pseudomonas putida
PB4, Sphingomonas sp. Strain TB4, unidentified hydrocarbon-degrading bacteria (MBI 1340, MBI 1422, and NAD1)
One strain has a dioxygenase gene on the chromosome.

【0035】(2)菌の培養 スフィンゴモナス sp. strain TB4、シュードモナス・
プチダPB4、未同定の炭化水素分解菌(MBI 1340、 MBI
1422)の培養には、マリン・ブロス(Marine broth;マ
リンブロス(Difco)37.4g、塩化ナトリウム30.0gおよ
び蒸留水1000.0mlを含む)を用いた。
(2) Culture of bacteria Sphingomonas sp. Strain TB4, Pseudomonas sp.
Putida PB4, an unidentified hydrocarbon-degrading bacterium (MBI 1340, MBI
For the culture of 1422), Marine broth (Marine broth (Difco) containing 37.4 g, sodium chloride 30.0 g and distilled water 1000.0 ml) was used.

【0036】シュードモナス・シュードアルカリゲネス
KF707、シュードモナス・プチダPpG7、シュードモナスs
p. strain ATCC53643、アルカリゲネスsp. strain ATCC
53640、シュードモナス・プチダmt-2およびシュードモ
ナス・プチダKT2440の培養には、トリプティック・ソイ
・ブロス(Tryptic soy broth;トリプティック・ソイ
・ブロス(Difco)30.0gおよび蒸留水1000.0mlを含む)
を用いた。
Pseudomonas Pseudoalkaligenes
KF707, Pseudomonas putida PpG7, Pseudomonas s
p.strain ATCC53643, Alcaligenes sp.strain ATCC
For culture of 53640, Pseudomonas putida mt-2 and Pseudomonas putida KT2440, tryptic soy broth (30.0 g of tryptic soy broth (Difco) and 1000.0 ml of distilled water)
Was used.

【0037】シュードモナスsp. strain ATCC17483、お
よびシュードモナス・プチダATCC17484の培養には、ニ
ュートリエント培地(肉エキス10.0g、ペプトン10.0g、
塩化ナトリウム1.0gおよび蒸留水400.0mlを含む)を用
いた。各菌を28℃で、定常期になるまで振とう培養し
た。
For the culture of Pseudomonas sp. Strain ATCC17483 and Pseudomonas putida ATCC17484, a nutrient medium (meat extract 10.0 g, peptone 10.0 g,
1.0 g of sodium chloride and 400.0 ml of distilled water). Each strain was cultured with shaking at 28 ° C. until the stationary phase was reached.

【0038】(3)菌からのジオキシゲナーゼ遺伝子の
単離 上述の菌から、以下の手順によりジオキシゲナーゼ遺伝
子を単離した。上述の菌を各々上記のように培養し、培
地6mlをとり、6,000rpmで10分間遠心分離して上清を除
いた。120μlの10%SDS、24μlのプロテイナーゼK(10m
g/ml)を含む2mlのTEバッファーに沈殿を再懸濁し、37
℃で1時間インキュベートした。5M塩化ナトリウム40
0μlを添加し混合した。ついで、CTAB/NaCl溶液320μl
を添加し、65℃で20分間インキュベートした。
(3) Isolation of the dioxygenase gene from the bacterium The dioxygenase gene was isolated from the above bacterium by the following procedure. Each of the above bacteria was cultured as described above, and 6 ml of the medium was taken and centrifuged at 6,000 rpm for 10 minutes to remove the supernatant. 120 μl of 10% SDS, 24 μl of proteinase K (10 m
g / ml), resuspend the precipitate in 2 ml of TE buffer containing
Incubated for 1 hour at ° C. 5M sodium chloride 40
0 μl was added and mixed. Then, 320 μl of CTAB / NaCl solution
Was added and incubated at 65 ° C. for 20 minutes.

【0039】等容のクロロホルム/イソアミルアルコー
ルで抽出し、室温で10分間、7,000rpmで遠心した。その
後、等容のTE飽和フェノールで抽出し、室温で10分間、
7,000rpmで遠心した。0.6容のイソプロパノールでDN
Aを沈殿させ、70%エタノールで洗浄した。上清を除
き、沈殿を4mlのTEバッファーに再懸濁した。20μlのR
Nase(20mg/ml)を添加し、37℃で30分間インキュベー
トした。その後、等量のTE飽和フェノールで抽出し、室
温で10分間、7,000rpmで遠心した。
The mixture was extracted with an equal volume of chloroform / isoamyl alcohol and centrifuged at room temperature for 10 minutes at 7,000 rpm. Then, extract with an equal volume of TE saturated phenol, at room temperature for 10 minutes,
Centrifuged at 7,000 rpm. 0.6 volume of isopropanol for DN
A was precipitated and washed with 70% ethanol. The supernatant was removed and the precipitate was resuspended in 4 ml of TE buffer. 20 μl R
Nase (20 mg / ml) was added and incubated at 37 ° C. for 30 minutes. Then, the mixture was extracted with an equal volume of TE-saturated phenol and centrifuged at 7,000 rpm for 10 minutes at room temperature.

【0040】等容のクロロホルム/イソアミルアルコー
ルで抽出し、室温で10分間、7,000rpmで遠心した。その
後、等量のTE飽和フェノールで抽出し、室温で10分間、
7,000rpmで遠心した。0.6容のイソプロパノールでDN
Aを沈殿させ、70%エタノールで洗浄した。上清を除
き、沈殿を4mlのTEバッファーに再懸濁して、上述の菌
のDNAを得た。
The mixture was extracted with an equal volume of chloroform / isoamyl alcohol, and centrifuged at room temperature for 10 minutes at 7,000 rpm. Then, extract with an equal amount of TE-saturated phenol, and at room temperature for 10 minutes,
Centrifuged at 7,000 rpm. 0.6 volume of isopropanol for DN
A was precipitated and washed with 70% ethanol. The supernatant was removed and the precipitate was resuspended in 4 ml of TE buffer to obtain the DNA of the above-mentioned bacteria.

【0041】(4)プラスミドDNAの単離 TNSバッファー(10mM Tris-HCl(pH8.0)、100mM NaClお
よび20%スクロースを含む)、ライシスバッファー(10
0mM Tris-HCl(pH8.0)、50mM EDTA、0.5MNaCl、および
2%SDSを含む)、RNaseバッファー(膵RNase Aを0.3m
MのEDTAを含む0.1M酢酸ナトリウム(pH4.8)溶液に10
mg/mlとなるように溶解し、10分間80℃に加温した)、
3MNaOH、2M Tris-HCl(pH5.0)を調製し、これらの試
薬を用いてプラスミドDNAを以下の手順により単離し
た。
(4) Isolation of plasmid DNA TNS buffer (containing 10 mM Tris-HCl (pH 8.0), 100 mM NaCl and 20% sucrose), lysis buffer (10
0 mM Tris-HCl (pH 8.0), 50 mM EDTA, 0.5 M NaCl, and 2% SDS), RNase buffer (0.3 mM pancreatic RNase A
M EDTA containing 0.1M sodium acetate (pH 4.8) solution
mg / ml and heated to 80 ° C for 10 minutes),
3M NaOH and 2M Tris-HCl (pH 5.0) were prepared, and plasmid DNA was isolated using these reagents according to the following procedure.

【0042】上述の各菌の培養上清500mlをとり、8,000
rpm(Sorval, GSAローター)を用いて4℃で20分間遠心し
た。ペレットを−20℃で凍結し、室温で融解した。この
ペレットを100mlのTNSバッファーに再懸濁し、40mlのリ
ゾチーム(TEバッファー中に10mg/mlで溶解させたも
の)と3mlのRNaseバッファーを加え、氷上で30分間イ
ンキュベートした。ついで、120mlのライシスバッファ
ーを添加し、十分に撹拌して25℃で溶液が透明になるま
でインキュベートした。3MのNaOHを滴下して静かに撹
拌しながらpHを12.1に調整し、その後、2MのTris-HCl
(pH5.0)をゆっくり添加してpHを8.5に調整した。溶液
の量を測定し、溶液100ml当たり5.8gの固体のNaClを添
加して、最終の塩濃度を1Mとし、氷上で1時間インキ
ュベートした。
Take 500 ml of the culture supernatant of each of the above bacteria, and
The mixture was centrifuged at 4 ° C. for 20 minutes using rpm (Sorval, GSA rotor). The pellet was frozen at −20 ° C. and thawed at room temperature. The pellet was resuspended in 100 ml of TNS buffer, 40 ml of lysozyme (dissolved at 10 mg / ml in TE buffer) and 3 ml of RNase buffer were added and incubated on ice for 30 minutes. Then, 120 ml of lysis buffer was added, incubated well at 25 ° C. until the solution became clear. 3M NaOH was added dropwise and the pH was adjusted to 12.1 with gentle stirring, and then 2M Tris-HCl
(PH 5.0) was added slowly to adjust the pH to 8.5. The volume of the solution was measured and 5.8 g of solid NaCl per 100 ml of solution was added to a final salt concentration of 1 M and incubated on ice for 1 hour.

【0043】8,000rpm(Sorval, GSAローター)を用いて
4℃で20分間遠心し、得られた上清の容量を測定して、
PEG6,000を終濃度5%(w/v)になるよう添加し、4℃
で終夜静置した。得られた沈殿を、10,000rpm(Sorval,
GSAローター)を用いて4℃で30分間遠心し、上清をデカ
ントして除いた。10mlのTEバッファー中にペレットを再
懸濁し、別の試験管に移して等容のフェノール/クロロ
ホルムで3回抽出した。得られた水層をクロロホルム/
n−アミルアルコールで3回抽出した。得られた水層を
合わせてCsClとエチジウムブロマイドを加え、密度を得
ようとするプラスミドに合わせて適宜調整した。
The mixture was centrifuged at 8,000 rpm (Sorval, GSA rotor) at 4 ° C. for 20 minutes, and the volume of the obtained supernatant was measured.
Add PEG6,000 to a final concentration of 5% (w / v) and add 4 ° C
At rest overnight. The obtained precipitate was subjected to 10,000 rpm (Sorval,
The mixture was centrifuged at 4 ° C. for 30 minutes using a GSA rotor, and the supernatant was decanted off. The pellet was resuspended in 10 ml of TE buffer, transferred to another tube and extracted three times with an equal volume of phenol / chloroform. The resulting aqueous layer was washed with chloroform /
Extracted three times with n-amyl alcohol. The obtained aqueous layers were combined, CsCl and ethidium bromide were added, and the mixture was appropriately adjusted according to the plasmid whose density was to be obtained.

【0044】50,000rpm(Sorval, TV-865ローター)を用
いて20℃で15時間遠心し、夾雑物からスーパーコイルと
なったプラスミドDNAを得た。遠心管に紫外線を当
て、シリンジでDNAを取り出し、このDNAを上述の
ように密度勾配遠心して、精製したプラスミドDNAを
得た。水飽和n−ブタノール抽出によってエチジウムブ
ロマイドを除き、4LのTEバッファーに対して24時間透
析してCsClを除いた。
The mixture was centrifuged at 50,000 rpm (Sorval, TV-865 rotor) at 20 ° C. for 15 hours to obtain a supercoiled plasmid DNA from contaminants. Ultraviolet rays were applied to the centrifuge tube, DNA was taken out with a syringe, and this DNA was subjected to density gradient centrifugation as described above to obtain a purified plasmid DNA. Ethidium bromide was removed by water-saturated n-butanol extraction, and CsCl was removed by dialysis against 4 L of TE buffer for 24 hours.

【0045】以上のようにして得たプラスミドDNAを
鋳型として使用し、PCRによって特定のDNA断片を
増殖させて、これらの菌の検出を行った。
Using the plasmid DNA obtained as described above as a template, specific DNA fragments were grown by PCR to detect these bacteria.

【0046】PCR条件は、下記の通りである。 (1)使用した試薬 25μlの10xPCRバッファー(100mM Tris-HCl(pH8.
3)、500mM KCl、15mM MgCl2、0.01%ゲラチン(w/v)を
含む) 0.5μlのセンスプライマー(100pmol) 0.5μlのアンチセンスプライマー(100pmol) 2.5μl.のdTNPs(2mM) 1ユニットのTaqポリメラーゼ 250ngの鋳型DNA 上記の試薬に滅菌水を加え、溶液の全体量を25μlにし
て、以下の反応条件により、PCRを行った。
The PCR conditions are as follows. (1) Reagents used 25 μl of 10 × PCR buffer (100 mM Tris-HCl (pH 8.
3), containing 500 mM KCl, 15 mM MgCl 2 , 0.01% gelatin (w / v)) 0.5 μl sense primer (100 pmol) 0.5 μl antisense primer (100 pmol) 2.5 μl dTNPs (2 mM) 1 unit Taq Polymerase 250 ng of template DNA Sterile water was added to the above reagent to make the total volume of the solution 25 μl, and PCR was performed under the following reaction conditions.

【0047】(2)反応条件 94℃1分、 94℃30秒、55℃1分、72℃1分を1サイクル
として45サイクルを行い、引き続き72℃2分を2サイク
ル行った。
(2) Reaction conditions 45 cycles were carried out at 94 ° C. for 1 minute, 94 ° C. for 30 seconds, 55 ° C. for 1 minute and 72 ° C. for 1 minute, followed by 2 cycles at 72 ° C. for 2 minutes.

【0048】これらの菌のDNAを鋳型として用いたP
CRの結果得られた増幅産物は、いずれも318bp程度の
ほぼ等しい長さを有していた。以上より、ジオキシゲナ
ーゼの遺伝子を染色体上、プラスミド上のいずれに有す
る菌であっても、保存性を有するアミノ酸配列を用いて
検出されることが明らかになった。
Using the DNA of these bacteria as a template, P
All of the amplification products obtained as a result of CR had approximately the same length of about 318 bp. From the above, it has been clarified that any bacteria having the dioxygenase gene on the chromosome or on the plasmid can be detected using the conserved amino acid sequence.

【0049】また、上述した基質特異性を有する菌を、
ビフェニル並びにナフタレンを唯一の炭素源とするため
に、グルコースを除いたM9培地を調製し、炭素源を添加
した。プレート法により、上述の各菌を28℃で培養し、
ビフェニルおよびナフタレンを炭素源としたときのこれ
らの菌の増殖能を検討した。このときの増殖と、各菌の
遺伝子をPCRで増幅し、本発明の同定方法を用いて増
幅産物の塩基配列を比較した。結果を表1に示す。これ
らの結果より、基質特異性と遺伝子増幅産物の長さとが
一致することが明らかになり、これを用いて菌の同定や
判別を行えることが明らかになった。
Further, a bacterium having the above substrate specificity is
In order to use biphenyl and naphthalene as sole carbon sources, an M9 medium excluding glucose was prepared, and a carbon source was added. By the plate method, each of the above bacteria is cultured at 28 ° C,
The growth ability of these bacteria when biphenyl and naphthalene were used as carbon sources was examined. At this time, the gene of each bacterium was amplified by PCR, and the nucleotide sequences of the amplified products were compared using the identification method of the present invention. Table 1 shows the results. These results revealed that the substrate specificity was consistent with the length of the gene amplification product, and that this was used to identify and discriminate bacteria.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明の微生物の検出方法により、ジオ
キシゲナーゼ遺伝子を有する微生物を簡便かつ迅速に検
出することができる。また、本発明の微生物の同定方法
により、従来の生化学的検査を用いることなく、目的と
する芳香族化合物を分解する菌を、簡易、迅速かつ精度
良く同定することができる。
According to the method for detecting a microorganism of the present invention, a microorganism having a dioxygenase gene can be easily and quickly detected. In addition, the microorganism identifying method of the present invention can easily, quickly, and accurately identify a bacterium that decomposes a target aromatic compound without using a conventional biochemical test.

【0052】さらに、本発明のモニタリング方法によれ
ば、原油に汚染された土壌等より、芳香族分解菌を特異
的に検出することができる。したがって、こうした試料
中の芳香族分解菌がどの程度増殖しているかを精度よく
検出できるため、このような芳香族分解菌の増殖を原油
の分解過程の指標とすることが可能となる。本発明の微
生物の検出方法に用いるプローブを適宜選択することに
より、多数の菌を含む菌叢からでも目的とする菌を確実
に検出することができる。したがって、特定の菌の消長
を追跡する必要がある感染症の診断や等に利用すること
も可能である。
Further, according to the monitoring method of the present invention, aromatic decomposing bacteria can be specifically detected from soil or the like contaminated with crude oil. Therefore, it is possible to accurately detect how much the aromatic-degrading bacteria in such a sample is growing, and it is possible to use the growth of such aromatic-degrading bacteria as an index of the crude oil decomposition process. By appropriately selecting a probe used in the method for detecting a microorganism of the present invention, a target microorganism can be reliably detected from a flora containing a large number of microorganisms. Therefore, it can also be used for diagnosis of infectious diseases, etc., in which it is necessary to track the fate of specific bacteria.

【0053】以上より、本発明は、上述のように原油汚
染土壌のバイオメレディエーション技術に応用されるば
かりでなく、微生物を利用する環境浄化システムの開発
や、食品工業における食品製造工程の管理等にも応用す
ることも可能である。
As described above, the present invention is not only applied to the biomeridation technology for crude oil-contaminated soil as described above, but also for the development of an environmental purification system using microorganisms, the management of food production processes in the food industry, and the like. It is also possible to apply to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】1,2−ジオキシゲナーゼの保存性を有するアミ
ノ酸配列を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a conserved amino acid sequence of 1,2-dioxygenase.

【図2】1,2−ジオキシゲナーゼの保存性を有する他の
アミノ酸配列を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing another conserved amino acid sequence of 1,2-dioxygenase.

【図3】PCRに用いたセンスプライマーおよびアンチ
センスプライマーを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing sense primers and antisense primers used for PCR.

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 芳香環水酸化酵素ジオキシゲナーゼの
ミノ酸配列中の、検出しようとする微生物の間で保存性
を有する領域をコードする塩基配列またはそれに相補的
な塩基配列を用いる微生物の検出方法。
1. A aromatic ring hydroxylase dioxygenase A
A nucleotide sequence coding for a region in the amino acid sequence that is conserved among the microorganisms to be detected, or its complement
A method for detecting a microorganism using a simple base sequence .
【請求項2】 前記の検出しようとする微生物の間で保
存性を有する領域が2つあり、この2つの領域のアミノ
酸配列の一方がCys−Ser−Tyr−His−Gl
y−TrpまたはCys−Ser−Phe−His−G
ly−Trpからなるアミノ酸配列であり、他方がAs
n−Trp−Lys−Phe−Ala−Ala−Glu
で表されるアミノ酸配列であることを特徴とする請求項
1記載の微生物の検出方法。
2. The method according to claim 1, wherein the microorganisms to be detected are preserved.
There are two regions having the same amino acid sequence, and one of the amino acid sequences of these two regions is Cys-Ser-Tyr-His-Gl.
y-Trp or Cys-Ser-Phe-His-G
an amino acid sequence consisting ly-Trp, the other As
n-Trp-Lys-Phe-Ala-Ala-Glu
An amino acid sequence represented by the formula:
The method for detecting a microorganism according to claim 1 .
【請求項3】 芳香環水酸化酵素ジオキシゲナーゼのア
ミノ酸配列中の、検出しようとする微生物の間で保存性
を有する2つの領域をコードする塩基配列またはそれに
相補的な塩基配列を用いて微生物を検出した後に、前記
2つの領域に挟まれたアミノ酸配列をコードする塩基配
列を用いて微生物を同定する方法。
3. An aromatic ring hydroxylase dioxygenase a.
Conserved among the microorganisms to be detected in the amino acid sequence
Base sequence encoding two regions having
After detecting the microorganism using the complementary base sequence,
A method for identifying a microorganism using a base sequence encoding an amino acid sequence sandwiched between two regions .
【請求項4】 前記2つの領域のアミノ酸配列の一方が
Cys−Ser−Tyr−His−Gly−Trpまた
はCys−Ser−Phe−His−Gly−Trpか
らなるアミノ酸配列であり、他方がAsn−Trp−L
ys−Phe−Ala−Ala−Gluで表されるアミ
ノ酸配列であることを特徴とする請求項3記載の方法。
4. One of the amino acid sequences of the two regions is an amino acid sequence consisting of Cys-Ser-Tyr-His-Gly-Trp or Cys-Ser-Phe-His-Gly-Trp, and the other is Asn-Trp. -L
The method according to claim 3, wherein the amino acid sequence is represented by ys-Phe-Ala-Ala-Glu .
【請求項5】 前記微生物が、芳香族分解菌である請求
項3または4に記載の方法。
5. The method according to claim 3, wherein the microorganism is an aromatic degrading bacterium.
【請求項6】 芳香環水酸化酵素ジオキシゲナーゼの
ミノ酸配列中の、検出しようとする微生物の間で保存性
を有する領域をコードする塩基配列またはそれに相補的
な塩基配列を用いて、原油に含まれる芳香族化合物を分
解する芳香族分解菌の増殖を検出し、この検出量を指標
として原油の生物学的分解をモニタリングする方法。
6. The aromatic ring hydroxylase dioxygenase A
A nucleotide sequence coding for a region in the amino acid sequence that is conserved among the microorganisms to be detected, or its complement
With a base sequence, partial aromatic compounds contained in the crude oil
A method of detecting the growth of aromatic degrading bacteria to be decomposed and monitoring the biological decomposition of crude oil using the detected amount as an index.
【請求項7】 前記の検出しようとする微生物の間で保
存性を有する領域が2つあり、この2つの領域のアミノ
酸配列の一方がCys−Ser−Tyr−His−Gl
y−TrpまたはCys−Ser−Phe−His−G
ly−Trpからなるアミノ酸配列であり、他方がAs
n−Trp−Lys−Phe−Ala−Ala−Glu
で表されるアミノ酸配列であることを特徴とする請求項
6記載の方法。
7. The method according to claim 7, wherein the microorganisms to be detected are conserved.
There are two regions having the same amino acid sequence, and one of the amino acid sequences of these two regions is Cys-Ser-Tyr-His-Gl.
y-Trp or Cys-Ser-Phe-His-G
an amino acid sequence consisting ly-Trp, the other As
n-Trp-Lys-Phe-Ala-Ala-Glu
The method according to claim 6, wherein the amino acid sequence is represented by the following formula:
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