テーマ1. 宇宙閉鎖居住空間における微生物群集動態とリスク評価

宇宙居住空間は、微小重力下でかつ宇宙線に曝露される閉鎖環境であるため、人間と微生物の関係が地上に比べて大きく変化する可能性があります。そこで宇宙居住における微生物リスクを低減し、人間と微生物が共生するための基盤となる知見を得るため、国際宇宙ステーションにおける微生物の現存量、種類、生理状態のモニタリングを通した微生物動態の解明を進めています。

テーマ2. 極限環境の超好熱性古細菌ウイルスの培養

にわかに信じがたいことですが、100℃以上の熱湯の中にも微生物が生息しています。超好熱菌と呼ばれるこの極限環境微生物は、約40億年前に遡る生命の起源にとても近い特徴を持っているとされています。超好熱菌にはそれに感染するウイルスも存在し、太古代のウイルスを垣間見ることができます。私たちは、世界各地の熱水(温泉)サンプルから、新たな超好熱古細菌ウイルスを培養法により探すウイルスハンティングを行っています。また、それらの遺伝子組換系も構築し、新たなワクチンプラットフォームの開発などの応用研究も行っています。

テーマ3. 環境DNAを利用した生物多様性研究

環境水の中に存在するDNAは環境DNAと呼ばれ、そこに棲む全ての生物に由来するDNAが含まれています。私たちは、環境DNAを用い、大型生物の分布や遺伝的多様性を推定する技術の開発を行なっています。この技術は、生物多様性評価とその保全に向けたツールとして活用されることが期待されます。開発した技術を用い、野外におけるマクロ生物の生態を解明する研究も進めています。

2024年度

• 内井 喜美子 (2025) 2.2 感染症とその予防, In: My衛生薬学 (第3版), 高橋典子・山﨑正博 (編), エムスリーエデュケーション
• Wakimura K, Yonekura R, Yamanaka H, Uchii K (2025) Environmental DNA haplotyping reveals dispersal patterns of invasive bluegill sunfish, Lepomis macrochirus, in Japan. Environmental DNA doi: 10.1002/edn3.70055
• Tsugeki N, Hashimoto I, Nakane K, Honjo MN, Uchii K (2024) Establishment success of alien Daphnia in the ancient Lake Biwa: Insights from sedimentary archives. Hydrobiologia 851: 3591-3602 doi: 10.1007/s10750-024-05519-0
• 望月 智弘 (2024) 2-4. 極限環境ウイルスと生命進化. In: 生命起源の事典, 薮田ひかる (編), 朝倉書店

2023年度

• Yamanaka H, Doi H, Araki H, Uchii K, Minamoto T (2023) The eDNA Society International Meeting 2023, “moving from knowledge into practice”. Environmental DNA 5(6): 1191-1195 doi: 10.1002/edn3.465
• Miki T, Yamanaka H, Sogabe A, Omori K, Saito Y, Minamoto T, Uchii K, Honjo MN, Suzuki AA, Kohmatsu Y, Kawabata Z (2023) Spatial epidemiology model can explain the seasonal dynamics of infectious disease Cyprinid herpesvirus 3 (CyHV-3) by thermoregulation behavior of the host, common carp (Cyprinus carpio). Theoretical Ecology 16: 195–208 doi: 10.1007/s12080-023-00563-3
• Wakimura K, Uchii K, Kikko T (2023) Evaluation of genetic diversity in an endangered fish Gnathopogon caerulescens using environmental DNA and its potential use in fish conservation. Environmental DNA 5(5): 973-986 doi: 10.1002/edn3.408
• Koizumi Y, Ichijo T, Uchii K, Nasu M (2023) Changes in bacterial diversity and community structure in drinking water distribution system revealed by high throughput sequencing. Journal of Microorganism Control 28(1): 27-34 doi: 10.4265/jmc.28.1_27

2022年度

• Mimura M, Koizumi Y, Wada M, Ichijo T, Uchii K, Nasu M (2023) Microbial water quality assessment of private wells using 16S rRNA gene amplicon sequencing with a Nanopore Sequencer. Biological and Pharmaceutical Bulletin 46(2): 263-271 doi: 10.1248/bpb.b22-00690
• Ichijo T†, Uchii K†, Sekimoto K, Minakami T, Sugita T, Nasu M, Yamazaki T (2022) Bacterial bioburden and community structure of potable water used in the International Space Station. Scientific Reports 12: 16282 doi: 10.1038/s41598-022-19320-3 †Co-first authors
• Uchii K, Wakimura K, Kikko T, Yonekura R, Kawaguchi R, Komada H, Yamanaka H, Kenzaka T, Tani K (2022) Environmental DNA monitoring method of the commercially important and endangered fish Gnathopogon caerulescens. Limnology 23: 49-56 doi: 10.1007/s10201-021-00665-z