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月刊バイオインダストリー 2006年11月号

特集:難培養微生物の利用研究の最前線

商品コード: I0611

  • 発行日: 2006年10月12日
  • 価格(税込): 4,860 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0910-6545

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目次

特集:難培養微生物の利用研究の最前線


特集にあたって
工藤俊章((独)理化学研究所 工藤環境分子生物学研究室)
大熊盛也((独)理化学研究所 工藤環境分子生物学研究室)


難培養微生物の実体
What are Uncultivated Micro organisms ?
鎌形洋一((独)産業技術総合研究所 ゲノムファクトリー研究部門)

【目次】
1. 難培養微生物とは何か、を語る前に
2. 培養を経ない手法によって見えてきた微生物の多様性
3. 地球上に微生物は何種類いるのか?
4. 多くの微生物は確かに従来手法では培養が困難である
5. 難培養微生物と未培養微生物
6. 難培養微生物とは何か?
6.1 生育速度が著しく遅い微生物
6.2 寒天でコロニーを形成しない微生物
6.3 生育に一定以上の細胞濃度を必要とする微生物
6.4 濁度として検知できない細胞数レベルで静止期を迎えてしまう微生物
6.5 他の微生物の生育因子を必要とする微生物
6.6 種間水素伝達を行う共生微生物
6.7 昆虫などに共生する微生物
7. おわりに 


環境メタゲノムの新しいスクリーニング法
New Techniques for Screening of Environmental Metagenomes
下山武文(海洋バイオテクノロジー研究所 微生物利用領域 研究員)
渡辺一哉(海洋バイオテクノロジー研究所 微生物利用領域領域長 主任研究員)

 新規有用遺伝子を微生物の単離・培養に頼らず獲得する方法として、メタゲノムの利用が注目を集めている。メタゲノムライブラリーには非常に多様な遺伝子が含まれるが、現在の技術ではその中のほんの一部にしかアクセスできない。本稿では、未踏の遺伝子にアクセスするために近年開発されてきた方法(SIGEX法とPARM法)を紹介する。これらの登場により、メタゲノム法の有用性がさらに増すことが期待される。

【目次】
1. はじめに
2. 従来のメタゲノムスクリーニング法
3. SIGEX
4. 希少遺伝子へアクセスするための方法(PARM法)
5. 今後の展開


難培養微生物の新しい培養技術―電気培養法―           
Novel Cultivation Technique for Previously Uncultured Microorganisms:ElectrochemicalCultivation
松本伯夫(電力中央研究所 環境科学研究所 バイオテクノロジー領域 主任研究員)

 環境微生物の大半は未だ培養法が確立していない難培養微生物とされる。その一方で、多くの微生物が嫌気鉄呼吸に順応性があることが分かってきた。電気培養は、この嫌気鉄呼吸環境を効果的に再現することで、新規の微生物の培養を達成する方法である。本稿では電気培養の原理と応用について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 嫌気鉄呼吸と難培養微生物
3. 電気培養の原理
4. 電気培養装置
5. 電気培養結果
6. 単離培養
7. おわりに


海洋性難培養微生物からの有用遺伝子・物質の探索
竹山春子(東京農工大学大学院 共生科学技術研究院 生命機能科学部門 教授)
横内裕子(東京農工大学大学院 共生科学技術研究院 生命機能科学部門)

【目次】
1. はじめに
2. メタゲノムライブラリーからの新規有用物質の獲得
3. メタゲノムからの二次代謝産物合成遺伝子の獲得
4. 微量ゲノム(1細胞からの)遺伝子増幅とライブラリー化
5. 海洋無脊椎動物共生・共存バクテリアへのメタゲノムアプローチ
6. おわりに


海底下生命圏に潜在する未知微生物・遺伝子資源の地理的分布と多様性
Biogeographycal Distribution and Diversity of Unseen Microbial and GeneticResources in the Subseafloor Biosphere
稲垣史生((独)海洋研究開発機構 極限環境生物圏研究センター (兼務)高知コア研究所 サブリーダー)

 地球上における様々な極限的自然環境には、驚くべき機能を有する微生物が生息している。それらの微生物は、過酷な環境に適応した代謝機能を有しており、これまでに様々な有用微生物資源・遺伝子資源としての開発研究が展開されてきた。本稿では、おそらく地球上に残された最後のフロンティア生命圏である海底下深部に焦点を当てる。次世代エネルギー資源として注目される海底下のメタンハイドレートに関連した堆積物の調査から、これまでに未知であった海底下生命圏の姿が少しずつ垣間見えてきている。

【目次】
1. はじめに―海底下生命圏は地球上のどこにあるのか?
2. ODP Leg201―海底下生命圏堀削調査
3. メタンハイドレートに関連する海底下微生物の多様性と分布
4. 生物起源のメタンはどこからきたのか?
5. メタンの消費に関わる微生物群集
6. 海底下生命圏からの未知微生物・遺伝子資源の開拓


環境汚染物質を分解する酵素遺伝子の土壌からの直接的取得と解析
Direct Isolation of Bacterial Xenobiotics Degrading Genes from Soil Environments
小野玲(東北大学大学院 生命科学研究科 博士課程)
宮崎亮(東北大学大学院 生命科学研究科 博士課程)
永田裕二(東北大学大学院 生命科学研究科 助教授)
津田雅孝(東北大学大学院 生命科学研究科 教授)

 土壌での物質代謝には未だ培養が困難な大多数の細菌による分解が重要な役割を果たし、これら細菌群には新規反応特性のある分解酵素をコードする遺伝子が豊富に存在すると示唆される。これら遺伝情報を未利用遺伝子資源として捉え、土壌から長鎖DNAを直接抽出する手法と分解遺伝子自身が持つ水平伝播能を利用する手法で、多環芳香族化合物分解酵素と脱ハロゲン化酵素を担う遺伝子を宿主細菌の培養を割愛して取得・解析している筆者らの研究を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. PAH分解酵素遺伝子群の取得・解析
3. γ-HCH分解酵素遺伝子の取得・解析
4. 新たなる研究の展開・展望
5. おわりに


抄録

6人のリーダー達による紙上討論会
複合微生物系の新展開と循環型社会構想

オーガナイザー:倉根隆一郎
パネラー:五十嵐泰夫、池永裕、鈴木賢一、西尾尚道、原山重明 

 本年4月、書籍『複合微生物系の産業利用と新産業創出』(監修:倉根隆一郎2006年8月発行)の企画のため、複合微生物系研究とその利用を牽引する大学・企業・研究機関の6人のリーダーが集まった。研究から産業利用へ移行する段階でのボトルネックや、なかなか難しい菌株保存の実際、ミニチュアカルチャーの可能性、特許取得の現状、海外との研究協力体制についてなど、論文には表れない・表わせない現場の問題やアイディアが次々に語りだされた。3時間にも及んだ討論会の抄録には限界があるものの、その一端でもお伝えし、関心を持って頂ければ幸いである。
編集部

【テーマ】
1. 複合微生物系の日本におけるポテンシャル
2. 複合微生物系を動脈産業を生かすには?
3. 複合微生物系を静脈産業に生かすには?
4. 複合微生物資源の選抜・保管と産業利用
5. コンセプトレベル特許の確立と新産業創出
6. 複合微生物系による国際貢献とグローバル市場戦略


BIO R&D

放射性元素ラドンの飲泉による免疫バランスの調節
Modulation of Immunity Balance by Drinking of Radioactive Radon
高橋希之(東京理科大学 薬学部 研究員)

 古くから愛好されてきたラドン温泉の効能の一端が、初めて実験的に証明された。アレルギーや腫瘍免疫の鍵となるTh1/Th2免疫バランスに影響を与えているように思われる。本稿では、最近の成果を紹介するとともに、ラドンあるいは低線量放射線の免疫系の疾患に対する効能の可能性、さらには素材としての利用の可能性を考えてみたい。

【目次】
1. ラドンと生体
1.1 ラドンの生体への取り組み
1.2 ラドンの生体作用の実体
2. これまでの研究
3. 低線量放射線の生体作用
4. ラドン飲用の免疫機能への作用
4.1 低線量放射線による免疫バランスの変化―Th1シフトとがんの抑制、アレルギーの抑制
4.2 ラドンの利用
4.3 アレルギー性患者への応用の可能性


ナノカプセル型人工酸素運搬体の開発
Development of Nano Capsule Formed Artificial Oxygen Carrier
木村哲寛(テルモ(株) 研究開発センター)
緒方嘉貴(テルモ(株) 研究開発センター 主任研究員)

 ヘモグロビンを利用した人工酸素運搬体が、国内外において研究・開発されている。すでに海外では、ヘモグロビンを化学修飾した人工酸素運搬体の臨床試験が進行している。しかしその一部において、分子状ヘモグロビンを血液中に投与することが原因と思われる副作用のため、臨床試験の中断を余儀なくされたり、開発を断念したケースも見られる。このような化学修飾された分子状ヘモグロビンが持っている副作用の問題点は、主成分であるヘモグロビンをリン脂質等でリポソームに内封化し、赤血球様の構造体として形成させることにより軽減でき、安全性の点において優位性を示すことが分かってきている。本邦では、ヘモグロビンをリポソームに内封化する技術を利用したナノカプセル型人工酸素運搬体の開発が精力的に進められており、臨床応用の一歩手前まできている。本稿では、筆者らが行ってきたナノカプセル型人工酸素運搬体の特徴とその開発の概要を紹介する。

【目次】
1. 人工血液と人工酸素運搬体
2. 医薬品「人工酸素運搬体」への要求性能
3. ナノカプセル型人工酸素運搬体の機能設計
3.1 ヘモグロビンの酸化抑制機能の構築
3.2 酸素運搬機能制御
4. 今後の展望


微生物コーティング種子の開発
Development of Pelletized Seeds with Microorganism
橋本好弘((株)サカタのタネ資材統括部 有効微生物活用プロジェクトチーム)
相野公孝(兵庫県立農林水産技術総合センター 農業技術センター)
石川浩一((独)農業・生物系特定産業技術研究機構 近畿中国四国農業研究センター)

 内生細菌のような耐久体を作らない、しかも植物根という特殊環境に適応した微生物を種子にコーティングする技術を開発した。減圧接種後、ペレット加工を行い、低温除湿条件下において乾燥することで、内生細菌の生存率が100%の種子を作ることができた。この微生物コーティング種子は、レタスビッグベイン病害の被害軽減に効果を示した。

【目次】
1. 農業分野における微生物利用技術の現状
2. プロジェクト研究の概要
3. 内生細菌の選抜
4. 内生細菌の実用的な接種方法
5. コーティング種子の製造方法
6. 従来法による微生物コーティング
7. 新しい微生物コーティング種子製造法(ライブコート)の開発
7.1 減圧接種条件検討
7.2 低温除湿条件検討
7.3 減圧接種法と低温除湿乾燥法の併用
7.4 保存条件の検討
8. ライブコートの効果
(1) 室内試験
(2) 圃場試験
9. おわりに


【訂正】
本誌11月号R&Dに掲載の「微生物コーティング種子の開発」(橋本好弘、相野公孝、石川浩一)図6のタイトル「減圧接種状態の検討」は「減圧接種条件の検討」の誤りでした。訂正させていただきます。
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