河川の水に含まれる環境DNAを調べるだけで、棲んでいる魚の種類が分かる　ー源利文研究室

神戸大学大学院人間発達環境学研究科、源利文准教授の研究を紹介します。
http://www2.kobe-u.ac.jp/~minamoto/index.html

環境DNAって何？

昔から、特定の河川に棲む魚類や両生類の種類・量を調べるためには、
一定の範囲の生物をすべて捕獲して調べるという方法がとられていました。

でもこれって、ものすごく労力と時間とお金のかかる調査方法なんです。

この方法を画期的に変える手法として登場したのが、「環境DNA解析」です。

環境DNAとは、水中や土壌中などに含まれる、生物由来のDNAのこと。

私たち生物は、剥がれ落ちた皮膚やフンなどの痕跡を、
知らず知らずのうちに生息場所に残しています。
それらの痕跡から溶け出たDNA断片のことを、「環境DNA」と呼びます。

例えば、海や河川などのわずかな量の水に含まれる環境DNAを解析することで、その場に生息する水中生物が分かるのです。

環境DNA解析は、簡単に、安く、短時間で解析できる革新的な技術。
生物の存在有無や量、個体数を予測できる方法として注目を浴びています。

源研究室では、河川の水に含まれている環境DNAの解析手法に注目した研究を行っています。

わずかな水を河川からとってくるだけで解析できる環境DNA。

しかし、環境DNAの解析手法はまだまだ開発途中です。

どうやったら目的の生物がどれくらい生息しているか分かるのか、
環境DNAがどんな解析に使用できるのか、詳しいことはまだよく分かっていません。

そこで源研究室では、環境DNAを使って、
・魚類・両生類のモニタリング手法の開発
・感染症の研究
などの解析を行っています。

これらの研究から、環境DNAの解析手法が構築され、その幅広い有用性が明らかになりつつあります。

源研究室では、淡水に棲む魚類・両生類に注目して、
環境DNAを用いて、生物種および量を特定する方法の開発をおこなっています。

具体的には、環境DNA解析を行う上で欠かせない「PCR解析」と呼ばれる技術の条件検討など。

この条件を改善することで、
目的とする魚類・両生類を効率良く検出することが可能となりつつあります。

また源研究室では、環境DNA解析のメリットを活かして、
絶滅危惧種の調査にも取り組んでいます。
これまでに、ヤマトサンショウウオやニホンウナギなどの生息量や生息地分布が明らかになりました。

捕獲の必要がないため、絶滅危惧種の解析にもやさしいのです。

今後、さらに解析手法の開発が進んでいくことで、目的の魚類・両生類、そして絶滅危惧種の生息状況について、簡単に調べられるようになるでしょう。

すべての生物は環境DNAを生み出しています。
そのため、環境DNA解析で調べられるのは、魚類・両生類に限った話ではありません。

ウイルスや細菌の環境DNAも検出できるのです。

そこで、源研究室では、
河川の環境DNA解析を通して、ウイルスや細菌による感染症を研究しています。

源研究室での解析により、
「コイヘルペス」というウイルスの定量法や動態、感染経路などが分かってきました。

また、細菌（レプトスピラなど）の環境DNAが検出された河川水には、同時に数種の動物の環境DNAが含まれていることが分かりました。
これは、感染症を媒介する動物の候補を探る上でも、環境DNA解析が有効である可能性を示しています。

つまり、環境DNA解析が、モニタリング調査だけでなく、感染症研究にも役立つ可能性を秘めているということですね。

今後、感染症研究において、環境DNAを使った解析が重要な位置を占めるようになるかもしれません。

短時間、効率的、高精度というメリットの揃った、環境DNAを使った解析。

生物のモニタリング調査、感染症を始めとする様々な研究に応用できる可能性を秘めており、
今後、目にする機会が増えるかもしれませんね。

また、環境DNAを使った解析で、興味深いニュースを目にしました。

ニュージーランドの研究グループたちの話題ですが、
なんと、イギリスのネス湖に生息すると噂されている「ネッシー」について、環境DNAでの解析を行っているそうです。

2019年9月に発表された情報によると、
ネス湖の環境DNAを調査した結果、大量のウナギDNAが検出されたとのこと。

ネッシーの正体は、ウナギだったのかも・・・？

こちらも、今後の研究の行方が気になるところです。
参考→　https://www.cnn.co.jp/fringe/35142301.html

源利文研究室
神戸大学大学院人間発達環境学研究科
http://www2.kobe-u.ac.jp/~minamoto/index.html