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1 活性汚泥法 下水処理の微生物生態学 曝気槽 最初沈殿池 反応槽 第二沈殿池 空気を吹き込む 東京大学大学院新領域創成科学研究科 社会文化環境学専攻 佐藤弘泰 活性汚泥顕微鏡写真 有機物除去のメカニズム 微生物は 利用可能な有機物があれば!酸素を用いてそれを酸化分解し その際に エネルギーを得る!そのエネルギーを用いて有機物を同化し 増殖する その結果下水はきれいになるが 微生物も増 える 窒素除去のメカニズム 窒素やリンを除去する アンモニアを酸素と反応させ 亜硝酸 硝酸へ 硝化細菌 亜硝酸 硝酸は 酸素のない条件下では微生物によって酸素の代 わりに酸化剤として用いられる 硝酸呼吸 亜硝酸呼吸 硝酸呼吸 亜硝酸呼吸の結果窒素ガスに 最初沈殿池 無酸素槽 好気槽 脱窒 硝化 第二沈殿池

2 RNA! (from Brock Biology of Microorganisms, 8th Ed., Madigan, Martinko, Parker, Prentice Hall, 1997)

3 FISH 蛍光遺伝子プローブ法 16SrRNA分子の 二次元構造 (Brock Biology of Microorganisms, 8th Ed., Madigan, Martinko, Parker, Prentice Hall, 1997から改変) FISH: example Application to ammonia PCR-DGGE法 (from Kurisu et al. in Wat. Res. 36, 429-) 小沼晋 分子生物学的手法を中心としたアンモニア酸化細菌定量 手法の実用性評価 東京大学博士論文 1999より $)*+,-.&/0.,#-,10)*+ PCR-DGGE 16SrRNA の保存領 域を増幅. clamp というもの Days % amplification of target gene by PCR!"#$%&'( PCR products (DNA fragments with the same length) separation of the products by DGGE をつける PCR後に変成剤濃 Denaturant Gradient その際 GC- DNA extraction SP 0 度勾配をつけたゲ ルで電気泳動 種類ごとにバンド として分離. determination of the DNA sequence of each band 50%

4 Similarity analysis start-up period stable period inactive period Band N o.! Highest similarity! positive! Highest known species! positive SP1-1! Lcc.lactis subsp. lactis, cremoris! 190/195 SP4-1,SP31-1! B.oleronius, sporothermodur ans, 181/195 pantothenticus! SP4-3,SP2-1,SP8-3!Eco.sacchar olyticus,casseliflavus,gallinaru m! 195/195 SP4-9! Bacillus sp.! 192/195! Sac.ther mophilus,hlb.litoralis! 187/195 SP4-8,SP44-7! Lcc.lactis subsp. lactis, cremoris! 195/195 SP4-13! B.badius! 188/194 SP11-5! Mcc.carouselicus,equiper cicus! 186/194 SP11-17! B.fastidiosus! 186/194! SP15-10! B.lentus! 189/194 SP23-11! B.licheniformis,Pb.lautus! 192/195 SP31-2,SP8-2! Staphyl.sciuri! 194/194 SP31-4! B.licheniformis! 188/195 SP31-5! Bacterial sp.! 181/194! B.firmus,lentus,infer nus! 178/194 SP31-6! B.licheniformis,Pb.lautus! 189/195 SP31-7! B.thermocloacae! 187/195 SP31-8! B.licheniformis,Pb.lautus! 190/195 SP31-10! B.licheniformis,Pb.lautus! 185/195 SP31-12! B.thermocloacae! 190/194 SP31-13! B.thermocloacae! 188/194 SP31-14! Bacillus sp.! 188/194! B.cohnii! 186/194 SP44-15! B.pumilus! 183/194 SP58-10! Unidentified! 189/194! B.benzoevorans! 188/194 # Blen483 SP44-15 { B.sporothermodurans B.oleronius B.licheniformis *{ Pb.lautus B.flavothermus SP11-17 SP15-10 B.firmus B.lentus B.badius B.fastidiosus B.infernus SP31-4 SP23-11 B.subtilis # * SP31-6 SP31-8 SP31-10 SP4-9 B.smithii Amb.xylanus Hlb.litoralis Sac.thermophilus B.cohnii B.benzoevorans SP58-10 B.pumilus SP31-14 SP11-5 Mcc.equipercicus Mcc.carouselicus Staphyl.capitis Staphyl.delphini Staphyl.sciuri SP31-2 SP8-2 SP4-13 Btcl405 B.thermoamylovorans Eco.faecium B.thermoalkalophilus SP31-12B.thermocloacae SP31-13 SP31-7 SP31-5 Eco.saccharolyticus Eco.gallinarum Eco.casseliflavus SP4-3 SP8-3 B.thermoglucosadicus B.cereus SP31-1 SP4-1 Ecos1252 Strept.agalactiae Lcc.lactis subsp. cremoris SP4-8 SP Lla Llac431!""#$%&'()*+,-. (/ )!"#$% lab. full!&'($% scale. sludge plant sludge by N.Uda, 2006

5 ......

6 PAO GAO PAO GAO?!"##"$%&'(&)**+'",&-'.$/0'/+/123&Volume 42, Issue 3, Page PFGE *$/,C.#%&/(&D'.$/0'6+&D"#60/+'%D%&$"+6#",&#/&(C#$'"(#&$"D/E6+3&&F6#3&G"%37& H>7&I?=JKI?LL3 Otawa, K., Lee, S.H., Yamazoe, A., Onuki, M., Satoh, H., Mino, T. (2007) Abundance, Diversity, and Dynamics of Viruses on Microorganisms in Activated Sludge Processes. Microb. Ecol., 53(1),

7 ...

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