hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グローバル・スタンダードの政治経済分析－開発援助を事例として

第三に、宇治は、途上国に対する資金援助を取り入れた、有害物質の水銀の生産・排出を規制する水俣条約の成立について英語論文を仕上げ、査読付き国際学術誌に寄稿した。同論文は、環境保護も視野に入れた開発援助の多様化の傾向を示し、グローバル・スタンダードの変化を示唆することに成功した。「実績の概要」の記載のとおり、初年度の研究作業は、本研究の中核となる開発援助の計量分析に必要な大規模データの収集・整理およびそれを適用したドナー国の決定の解析であった。さらに、その解析結果をもとに英語論文を作成し、2つの国際学会にて論文発表を行った。また、国際学会および国際ワークショップに参加して、海外の専門家と本研究計画および2018年度の成果について意見交換を行うことができた。宇治は、途上国に対する資金援助を取り入れた、有害物質の水銀の生産・排出を規制する水俣条約の成立について英語論文を仕上げ、査読付き国際学術誌「International Environmental Agreements: Politics, Law and Economics」に寄稿した。これらを含めて学術誌論文1件、学会報告等6件の成果を上げた。また、鈴木は2018年10月2日にシンガポールのアジアマクロ経済リサーチセンター(AMRO)で開催された国際ワークショップに参加し、本研究について発表し、グライムズ教授やランダル・ヘニング教授らの参加者と意見交換を行った。以上の理由から、今後、初年度の実績としては計画以上に進展したと評価できる。今後の研究の推進方策として、2018年度に作成した、ドナー国の援助配分に関する分析をさらに一層精緻化して、論文に加筆修正を施し、国際学術誌に投稿することを目指す。その一方で、実績欄で記した宇治の英語論文が示すように、援助は多様化しつつある。環境保護や人権尊重などいう政策目標がどの程度一般化しているのか、開発を軸とした援助スタンダードにどの程度の影響を与えているのかなどという問いを立ててデータ解析を進める。また、欧米諸国や日本という既存の援助国に加えて、インド、ブラジル、中国などといったかつての援助受容国が援助政策を実施するようになっている。こうした非西洋の国々を合わせて、ドナー国も多様化していることになる。こうした新たな動向に鑑み、援助スタンダードに生じている変化についても精緻に解析する予定である。当該年度に行ったデータ収集・整理は、本来、学生アルバイトを雇用して委託する予定であった。ところが、データ構造が当初に考えていた以上に複雑なため、委託すると、正確性において問題が生じると判断した。そのため、委託せず、代表者と分担者が収集・整理を行った。その剰余金は、2019年度において国際学術誌に投稿を目指す英語論文の校正費用に充てる予定である。
地域システムへの介入が一般高齢者の介護予防サービスに及ぼす効果に関する研究

ソーシャル・キャピタル(以下、SC)の構成要素である地域のボランティアを組織化することなどによって地域システムを構築することに、ソーシャルワーカー(以下、SW)が介入した地域の方が、介入しなかった地域よりも、一般高齢者の健康度は保たれ、介護予防サービスを履行するにあたって効果が得られることが実証的に立証される成果が得られた。本研究は、一般高齢者に対する介護予防サービスにおいて、地域や集団に介入することがソーシャルワーカーの重要な役割の一つであり、ソーシャルワーカーが介入した地域における介護予防サービスは一定の効果をあげているという仮説の下に、ソーシャルワーカーが地域システムの構築化やソーシャル・キャピタルの発掘、及び地区社協などの地域の集団の組織化やネットワーキングに関わったケースと関わらなかったケースを比較検討することによって、その効果を縦断的に評価し検証することを研究の目的としている。平成20年度は、島根県松江市の2地区社協と、福岡県筑紫野市の2つの「ふれあい・いきいきサロン」を調査対象地として選定し、総計約130名の一般高齢者に調査票を配布した。調査票において尋ねた項目の主な内容は、「身体機能」「生活状況」「認知症の傾向」「老人性鬱病の傾向」「閉じこもり度」「家族の状況」などである。尚、調査票の作成にあたっては日本福祉大学の近藤克則教授の御示唆を受け、同教授らの研究グループが作成した調査票の一部を引用した。来年度も同じ地域で同様の調査を行い、その結果を比較検討する。一般高齢者への介護予防サービスは、専門職だけでなく、インフォーマルサービスとの公私協働で行わざるを得ないという現状において、本研究の仮説が検証される重要性は高く、また、ポピュレーション介護予防におけるソーシャルワークの独自性を明確にする一助となる点においても、本研究の意義は大きい。今年度は、昨年度調査を行ったソーシャルワーカー(以下SW)が地域システムの構築に介入している松江市雑賀地区と介入していない松江市朝酌地区の一般高齢者、及び福岡県筑紫野市の2地区(統制群と非統制群)の一般高齢者を対象として自記式アンケートによる調査を再度行った。調査の時期は、平成22年1月平成22年3月である。松江市は地区社協と公民館の活動が盛んであるため、地区社協主催の会合に民生委貝や福祉協力員が集まる機会を利用して調査票を配布した。又、筑紫野市では「ふれあい・いきいきサロン」を利用して介護予防サービスを行っていることから、地域システムの構築にSWが介入している筑紫地区の「ふれあい・いきいきサロン」とSWが介入していない葉光ケ丘の「ふれあい・いきいきサロン」の一般高齢者を対象として調査を行った。調査対象者は約100名であり、回収率は約6割で昨年とほぼ同じである。調査票で尋ねた内容は、主に、主観的健康感、ADL及びIADL、認知症の傾向、転倒歴などである。本研究は縦断研究であるが、僅か1年の間しかあけていないため、さしたる経年変化はみられなかったが、昨年同様SWが介入した地域の一般高齢者の方が主観的健康感も身体機能も良好で、認知症の傾向はなく、転倒歴も少ないとう結果が得られた。殊に認知症の傾向の項目において、統制群と非統制群の差が顕著であった。しかし、本研究は単一実験計画法であり、調査対象者の母数も少なく調査地域や調査方法にも偏りがみられるため、今後はより客観的な結果を得るために集団実験計画法によって無作為に抽出した5000名の一般高齢者を対象とし同様の調査票を用いた3年間の縦横研究を行い多変量解析によって分析し、更に妥当性の高い結果を抽出してソーシャル・キャピタルの構築にSWか介入する事が介護予防サービスにおけるSWの重要な役割であるという仮説を検証する予定である。
ショウジョウバエのDNAポリメラーゼδ及びεの精製とモノクローナル抗体の作成

DNAポリメラーゼ種による役割分担を研究するため、各種の変異株や形態形成過程の利用の可能なショジョウバエを用いることは有意義である。私達はこの様な観点から、最近まで未発見であったショジョウバエ胚のDNAポリメラーゼδ及びε型の精製とそのモノクローナル抗体の作成を目的とした。この課題提出直前までにδ型は既に精製に成功したので、平成8年度は、精製報告のないε型(pol-ε)を中心に探索し、その胚中にpol-εが存在することを確認したので精製を進めた。ショジョウバエ胚およびその培養細胞Kcから6種の各カラムクロマトにより250kDaの活性サブユニットを有する高度精製標品を得た。その標品は、一本鎖領域の長いホモポリマーを好む鋳型特異性、高いプロセッシビティ、校正機能を示唆する3'-5'エキソヌクレアーゼ活性、数種の阻害剤特異性等の特徴を有し、哺乳動物のpol-εは酵母のpol-IIと酵素学的性質の共通点がみられた。さらにpol-εの遺伝子断片をコードするペプチドに対するポリクローナル抗体で、250kDaの位置に免疫染色される。これら諸性質よりショジョウバエにもpol-εが存在し、少なくとも5種類のDNAポリメラーゼが存在することがわかった。収率の悪さのため、polδ及びpolε共にモノクローナル抗体の作成はまだ開始していない。polεの研究成果は、1997年1月号のB.B.R.C.誌に発表した。現在、polδ及びpolεの収率の向上をはかるとともに、その遺伝子のクローニングにはいるべく末端アミノ酸配列の同定を急いでいる。そして、これらの酵素のモノクロ抗体を作成まで持っていきたい。
術後せん妄患者の家族に関するミックス法による心身の状態把握と看護介入モデルの構築

本研究は,術後せん妄を発症した患者の家族に対する看護介入モデル構築を目指し,術後せん妄を発症した患者の家族の心身の状態を把握することを目的に調査を行った.術後せん妄患者の家族は,術後せん妄発症時は,ストレスを感じていることが推測され,術前から引き続き,さらなる緊張-不安が生じていた.また,家族は患者の術後せん妄を「いつもと違う」,「先が見えない」,「助けたい」,「通用しない」,「患者の変化の裏付け」,「迷惑をかける」,「限界の予感」,「医療者との解釈の相違」と捉えていた.家族に対して患者の状態に関する情報提供とともに術前から術後せん妄の理解を得ることの必要性が示唆された.本研究は,術後せん妄を発症した患者の家族に対する看護介入モデル構築を目指し,術後せん妄を発症した患者の家族の心身の状態を把握することを目的に調査を行った.術後せん妄患者の家族は,術後せん妄発症時は,ストレスを感じていることが推測され,術前から引き続き,さらなる緊張-不安が生じていた.また,家族は患者の術後せん妄を「いつもと違う」,「先が見えない」,「助けたい」,「通用しない」,「患者の変化の裏付け」,「迷惑をかける」,「限界の予感」,「医療者との解釈の相違」と捉えていた.家族に対して患者の状態に関する情報提供とともに術前から術後せん妄の理解を得ることの必要性が示唆された.せん妄は、注意の障害を伴った意識混濁を基盤とする症候群である。せん妄が発症することで、疾病の回復遅延や二次的合併症、入院期間の延長が生じ、患者の身体的、精神的、経済的側面に影響をおよぼす。そこで、せん妄の早期発見、予防が重要視され、アセスメントツールやケアのプロトコール作成が行われている。しかし、せん妄患者に対する看護ケアが主であったり、せん妄状態になったがん患者の終末期の家族支援に関するものが多く、急性期におけるせん妄患者の家族への看護援助に関しては,ほとんど焦点が当てられていない。本研究の目的は、せん妄発症率の高い術後に焦点を当て、術後にせん妄を発症した患者の家族に関する身体的心理的状態を、量的研究と質的研究によるミックス法にて把握し、将来的には看護介入モデルを構築することである。先行研究を参考に、術後せん妄の発症リスク要因を有する患者とその家族を登録し、入院時、手術前、手術後、せん妄発症時、せん妄消失後を調査日とし、家族に対して、唾液アミラーゼ値、POMS(気分プロフィール)、主観的健康観、共感的コーピングについて調査を行った。せん妄の評価は、日本語版NEECHAM混乱錯乱スケールを使用した。また、患者が術後にせん妄を発症した場合には、家族に対して、面会時の表情や行動の観察とせん妄消失後の半構造化面接を行った。今年度はプレテストを行い、データ収集における課題を解決した。入院期間の短縮化に伴い、調査日の間隔を考慮して、手術前、せん妄発症時、せん妄消失後と変更した。今後は、データ数を確保するために1施設から3施設へと研究フィールドを広げ、データ収集を継続して行う。本研究は術後せん妄を発症した患者の家族の身体的心理的状態をミックス法を用いて把握し、将来的には看護介入のモデル化を目指すものである。せん妄発症リスクを有する患者の家族を登録し、手術前、術後せん妄発症時、せん妄消失時を調査日として、家族に対して、POMS(気分プロフィール尺度)、主観的健康観、共感的コーピング尺度、唾液アミラーゼ値の測定を行った。患者のせん妄は、術後5日間NEECHAM混乱錯乱スケールを用いて評価を行った。また、患者が術後せん妄を発症した時には、面会時の家族の表情や行動の観察とせん妄消失時に半構造化面接を行った。今年度は、術後せん発症リスクを有する患者の家族108名中、せん妄を発症した患者の家族は23名であり、うち13名の家族のインタビューを行った。23名のせん妄発症患者の家族の量的データに関しては、サンプル数が少ないため十分な分析が行えていないことから、引き続きデータ収集を行いサンプル数の確保を行う予定である。質的データに関しては、インタビュー内容を家族のせん妄の認知、反応、対応・対処の3つの視点で分析した。その結果、せん妄を発症した患者の家族は、患者のせん妄に遭遇し、せん妄を目にした「現象的認知」、患者と関わってから認知した「感覚的認知」、他者からの情報として認知した。間接的認知」の3つのパターンでせん妄を認知していた。また、せん妄の認知後は、反応として「受け入れの未準備」、「ケアへの使命感」、「原因の模索」などが明らかになった。さらに対応・対処として、患者の体験世界を共有するなどの「相互関係的」や他者へのサポート依頼や距離をあけるなどの「逃避的」な対応・対処が明らかになった。今後、インタビューの継続と分析を行い、カテゴリー化の精練を行う予定である。本研究は、術後せん妄を発症した患者の家族の身体的心理的状態についてミックス法を用いて把握し、看護介入の検討を行うことである。対象者は術後せん妄を発症した患者の家族である。術後せん妄発症リスクのある患者を登録し、手術前、術後せん妄発症時、せん妄消失後を調査日とした。家族の身体的心理的状態を明らかにするために、唾液アミラーゼ活性、POMS気分プロフィール尺度、主観的健康観、共感的コーピング尺度を用いた。患者のせん妄の評価は、術後5日間日本語版NEECHAM混乱錯乱スケールを用いた。

また、せん妄消失後には家族に対して、術後せん妄発症時のせん妄の捉え方に関する半構造化面接を行った。分析は、量的データでは3時点間の比較を行い、質的データでは内容分析を行った。研究協力の同意が得られた家族113名のうち、患者が術後せん妄を発症した家族25名を分析対象とした。家族の唾液アミラーゼ活性は、3時点間で有意差があり、術後せん妄発症時が手術前とせん妄消失後より有意に高かった。また、POMSは「緊張ー不安」と「怒りー敵意」において3時点間で有意差があり、「緊張ー不安」で手術前と術後せん妄発症時がせん妄消失後より有意に高かった。主観的健康観と共感的コーピング尺度は、3時点間で変化はみられなかった。半構造化面接の内容分析より、術後せん妄発症時の家族のせん妄の捉え方として「いつもと違う」、「先が見えない」、「助けたい」、「通用しない」、「患者の変化の裏付け」、「迷惑をかける」、「限界の予感」、「医療者との解釈の相違」の8つのカテゴリーが抽出された。家族は、患者の術後せん妄発症により手術前から引き続き更にストレスを感じており、それは、家族のせん妄に対するネガティブな捉え方が関連していると考えられた。家族に対して患者の状態に関する情報提供とともに術前から術後せん妄の理解を得ることの必要性が示唆された。継続したデータ収集ができず、また対象者が少ないため必要なサンプル数の確保ができていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、対象者数が少ないため、研究期間中に看護モデルの構築を行うのは困難であり、分析結果から看護介入の検討を行い、将来的な看護介入モデルの構築の基盤とする。
絶縁プローブ法によるRF放電プラズマのモニタリングにおける検出感度の改善

絶縁プローブ法によって、半導体プラズマプロセス等に幅広く用いられているRF放電プラズマの計測・モニタリングを行う場合、プローブ電圧に変化を与えた場合の、プローブ電流信号に含まれるのRF基本波成分の振幅・位相の変化を解析することにより、電子温度・プラズマ密度・プラズマの空間電位振動の振幅・シースにかかる平均電圧を見積もることができる。また、プローブ電流の検出に、RFの半波長の長さの伝送線路の性質を応用することにより、測定系の設置上の自由度が増し実用性に優れたプローブ測定系を構成できる。この測定法を実際のプロセス装置でもちいられているような、kWオーダーのRFパワーが印加されたプラズマにおいても適用できるようにするため、プローブを2本用い、一方を測定用プローブ、他方を参照用プローブとして、それぞれのプローブ電流信号を差し引いて、定常状態におけるプローブ電流信号を小さく抑え、定常値に対する信号の変化分の割合を大きくし、プローブ電圧印加によるプローブ電流の変化分の検出感度を実効的に大きくできるように、測定系の改善を図った。これによって、13.56MHzのRF放電プラズマにおいて、プローブ電流変化分の検出のダイナミックレンジを約60dBに改善することができた。さらに、プローブ電流とその変化分の振幅・位相の分析を、同期検波の原理を応用して、RFミキサを用いて電子回路的に行えるようにすることにより、ダイナミックレンジを80dB以上得ることができることが分かった。反応性プラズマプロセスのモニタリングのためのプラズマ計測法として、従来のプローブ法が持つ致命的な問題点を解決し、様々な特長を持っ"絶縁プローブ法"を、実際のプラズマプロセスに多く用いられているRF放電プラズマに適用する手法について研究を行い、プローブ電流に含まれるRF信号成分を分析して、プローブ電圧の印加によって生じるプローブ電流信号の振幅および位相の変化を、自動的に検出することのできる電子回路を設計試作した。これは、半波長伝送線路を用いたプローブ電流信号検出回路において、測定用プローブと参照用プローブのそれぞれのプローブ電流信号を、それぞれダブルバランストミキサを用いて、放電用のRFからピックアップした参照信号とミキシングし、それぞれのプローブ電流信号の位相・振幅情報を解析することのできるもので、プローブ信号波形を数値的に解析する方法ではダイナミックレンジが40dB程度しか得られないのに対して、本測定回路を用いることにより、ダイナミックレンジをおよそ60dB程度にまで改善することができた。ここに、半波長伝送線路を用いたプローブ電流信号検出回路とは、高周波信号に対する伝送線路の性質を利用して、放電のRFの基本波に対して半波長の長さの伝送線路を介して低出力インピーダンスのアンプでプローブ電圧を供給することにより、プラズマから見たプローブのインピーダンスを高周波信号に対して実質的に接地電位に保ち、接地電位壁に流れる電流をプローブ電流として検出できるようにしたものである。また、パーソナルコンピュータを用いた自動データ収集・解析システムを構築し、13.56MHzの高周波を用いた実際のRF放電プラズマに対して測定を試み、本研究によるプラズマ計測方法の有用性を確認した。

さらに、プローブ電流とその変化分の振幅・位相の分析を、同期樹皮の原理を応用して、RFミキサを用いて電子回路的に行えるようにすることにより、ダイナミックレンジを80dB以上得ることができることが分かった。
学習・ゲーム理論に基づく多目的最適設計のための意思決定支援

多目的最適設計によって提示される無数の最適解集合の中から,設計者が採用すべき適切な設計候補を取捨選択するための意思決定アプローチを開発した.学習理論に基づくトレードオフの構造の識別,ゲーム理論に基づく中立的設計候補の提示のためのモジュールを新たに構築し,これらを既存の多目的最適設計モジュールと組み合わせた.こうして開発された本アプローチをテスト問題および実設計問題に適用した結果,従来手法に比べて優れた性能および有効性を実証した.多目的最適設計によって提示される無数の最適解集合の中から,設計者が採用すべき適切な設計候補を取捨選択するための意思決定アプローチを開発した.学習理論に基づくトレードオフの構造の識別,ゲーム理論に基づく中立的設計候補の提示のためのモジュールを新たに構築し,これらを既存の多目的最適設計モジュールと組み合わせた.こうして開発された本アプローチをテスト問題および実設計問題に適用した結果,従来手法に比べて優れた性能および有効性を実証した.多目的最適設計および意思決定に関するプログラミング・数値計算の各作業を効率良く平行して遂行できるよう,専用の並列計算機を導入した.これを用いて,目的関数数可変の最適化テスト問題(DTLZ)の解法に取り組んだ.このために,初期サンプル生成(Latin超方格法),応答曲面近似(Krigingモデル),大域的最適解探索(遺伝的アルゴリズム),サンプル追加指標算出(関数基準改善期待値,超体積基準改善期待値)のための各モジュールを構築し,統合した.テスト問題における最適化計算の結果,目的関数数が大きくなるほど,関数基準改善期待値に比べて,超体積基準改善期待値をサンプル追加指標とした最適化計算ケースの方が真のPareto面に近い最適解を探索できることが判明した.これにより,多目的最適設計モジュールによる最適解探索性能を実証できた.一方で計算効率については,目的関数数が大きくなるほど超体積の計算に要する時間が長くなるため,本モジュールの実用化に向けて,超体積の計算アルゴリズムの改良(並列化など)あるいは代替(近似算出など)の必要性が認められた.今年度中に構築予定であった学習モジュールについては,専用計算機の導入が遅れたため,文献調査に留まった.採用候補として考えられる既存の学習アルゴリズム(遺伝的プログラミング,ニューラルネットワーク)に関して理論的背景を理解し,モジュール化に向けて必要となる前提知識の一部を整えることができた.前年度構築した超体積基準改善期待値ベースの多目的最適設計モジュールをさらに高速化させて、目的関数数可変のさまざまな最適化テスト問題に対して最適解探索性能を実証するとともに、前年度の懸念事項であった計算効率についてもある程度改善できた。学習モジュールについては、ニューラルネットワークベースの手法(自己組織化マップ)をコード化し、データ構造が既知のデータに対して動作テストを行い、多次元(目的関数+設計変数)のデータの非線形な分類および可視化を可能にした。未学習のデータの推定については、ベイズ統計ベースの手法(クリギング法)を用いて、与えられた学習データに含まれる不確実性を加味して確率論的に行うことを試みている。なお、クリギング法のコード化は既に完了しており、テストデータに対する動作確認および精度検証も行った。今年度中に構築予定であった意思決定モジュールについては、前年度の専用計算機の導入の遅れがそのまま今年度のスケジュールに影響したため、文献調査に留まった。採用候補として考えられるゲーム理論に関して理論的背景を理解し、モジュール化に向けて必要となる前提知識の一部を整えることができた。また、来年度に適用予定の実設計問題については、当初のスケジュールを前倒しして問題の選定を開始した。設計対象に関わりのある研究者および開発者に問い合わせて、最適化問題として定式化する際に必要となる専門的かつ具体的な情報を収集した。前年度に構築した学習モジュールについては、学習データに含まれる不確実性のモデル化を再検討した。不確実性のモデルパラメータを事象の出現頻度に応じて可変的に定義することとした。その結果、推定すべきパラメータの数は増える反面、事象の出現頻度に大きな偏りを持つ学習データについても、データの分類精度を改善することができた。意思決定モジュールについては、制約条件違反の概念を導入して、構築を試みた。多目的最適化計算の過程で探索される解集団に対して、制約条件の総違反量を評価し、それらをもとに解集団を実行可能解集団と実行不可能解集団に分ける。各集団では、個別の最適化戦略ルールを設定して個別に進化させ、各世代の終わりに競合・融合させる。その結果、真のパレート面の近くで探索される解集団について、制約条件を容易に満たしそうな解とそうでない解の区別ができ、設計者が各解の実現性および安全性について意思決定を下すことが可能となった。さらに、このモジュールを多目的最適設計モジュールと組み合わせることで、制約条件が非常に厳しく最適解の探索が非常に難しいとされる問題においても、パレート最適解集合を確実に求めることが可能となった。最後に、実設計問題への応用として、エネルギーマネジメント最適制御問題に取り組んだ。時系列とした与えられたエネルギー需要を満たすべく、様々なエネルギー機器を適宜組み合わせて利用する際に発生する、コストとCO2の同時削減を目指した。その結果、これまでに予想されていなかった多様なパレート最適解集合が見つかり、さらに各解それぞれについて制約条件として表される様々な性能指標に則って意思決定を行い、各解の実用的価値を評価・議論した。以上より、本研究で構築された全モジュールの有効性を実証することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。最適設計26年度が最終年度であるため、記入しない。

所属機関での建物の改修作業が遅れ,それに伴い専用並列計算機の設置・運用が遅れたため.前年度に発生した、所属機関での建物の改修作業の遅れに伴う専用計算機の導入の遅れが、そのまま今年度のスケジュールに影響したため。26年度が最終年度であるため、記入しない。多目的最適設計モジュールの更なる高効率化に取り組む.また,学習モジュールおよび意思決定モジュールを構築し,これらを既構築の多目的最適設計モジュールと統合する.これを提案アプローチとして確立し,実設計問題に適用して本アプローチの有効性を実証する.意思決定モジュールを構築し、これを既構築の多目的最適設計モジュールおよび学習モジュールと統合する。これを提案アプローチとして確立し、実設計問題に適用して本アプローチの有効性を実証する。次年度使用額は当初計画を予定していた学習アルゴリズムの調査を次年度に延期することによって生じたものであり,平成25年度請求額と合わせ,学習および意思決定に関する先行研究の資料収集および調査出張,研究遂行に必要な各種プログラムコンパイラおよびソフトウェアの更新のために使用する.前年度に発生した、所属機関での建物の改修作業の遅れに伴う専用計算機の導入の遅れが、今年度のスケジュールにも影響し、今年度実施を予定していた意思決定モジュールの構築を次年度に延期することになったため。平成26年度請求額と合わせ、意思決定モジュールの構築に必要な各種プログラムコンパイラおよびソフトウェアの購入および更新、実設計問題への適用に必要な資料収集、調査出張および専用ソフトウェア購入のために使用する。
温度センサーチャンネル制御による生殖細胞と胚の低温/高温傷害の克服

低温感受性TRPチャンネルがブタの卵子/胚の低温傷害に関与しているかどうかをしらべた。ブタの卵子/胚では17°C以下を感知するCa2+チャンネルであるTRPA1のmRNAが発現しており、15°Cで低温処理すると細胞内Ca2+濃度が上昇し、生存性は大きく低下した。TRPA1の特異的阻害剤であるAP-18で前処理すると、ブタ卵子の低温処理による細胞内Ca2+濃度の上昇と生存性の低下のいずれも強く抑制された。したがって、ブタの卵子/胚の低温傷害にはTRPA1が関与し、それを阻害することにより低温傷害が回避できることがわかった。本研究の成果はブタの卵子/胚の凍結保存法の開発に役立つと考えられる。一部の哺乳動物の精子や卵子や初期胚は温度感受性が高く、低温や高温にさらされると容易に傷害を受けてしまう。多くの細胞には温度変化を感知する温度センサーチャンネルが発現していることが知られている。申請者らは、これまでに、低温感受性が高いブタの卵子で発現している低温感受性チャンネルが低温傷害に関与していることを明らかにした。このチャンネルの活性化が細胞内情報伝達を経て傷害を引き起こすと考えられる。そこで本研究では、ブタ初期胚の低温傷害と、暑熱によるウシ初期胚の傷害に着目し、これらの細胞の低温/高温による傷害における温度センサーチャンネルの関与およびその傷害メカニズムを明らかにすることを目的とした。まず、ブタ初期胚における低温感受性TRPチャンネルのmRNAの発現と、ウシ初期胚における高温感受性TRPチャンネルのmRNAの発現をしらべた。ブタ初期胚では、低温を感知するTRPA1とTRPM8のmRNAが発現していることがわかった。ウシ初期胚では、高温を感知するTRPV3のmRNAが発現していることがわかった。また、ブタでは、低温感受性TRPチャンネルの1つであるTRPA1のdsRNAを前核期卵に注入して発現を抑制した2細胞期胚を作製し、その低温感受性をしらべた。TRPA1発現抑制2細胞期胚では低温傷害が大きく軽減されたことから、このチャンネルがブタ初期胚の低温傷害に直接関与していることがわかった。ブタの精子、卵子および胚は低温感受性が高く、15°Cに短時間さらされただけで死滅してしまう。多くの細胞で温度を感受する温度センサーチャンネルが発現していることが知られている。今年度は、ブタ卵子において低温条件化で実際にTRPチャンネルが活性化し、細胞内カルシウム濃度が高まるかどうかをしらべた。ブタの成熟途上卵子を15°Cで処理すると、まず約2分後に細胞内カルシウム濃度が上昇し、それから約5分後にさらに濃度が上昇する二相性の細胞内カルシウム上昇を示すことがわかった。15°Cを感知するTRPA1の特異的阻害剤であるAP-18で前処理すると、最初のカルシウム濃度の上昇が抑制された。また、TRPA1のdouble stranded RNAを注入してTRPA1の発現を抑制した場合も同様に最初のカルシウム濃度の上昇が抑制された。いずれの卵子も低温処理後の生存性が向上した。したがって、低温処理による最初の細胞内カルシウム濃度の上昇はTRPA1の活性化による細胞内へのカルシウム流入によるもので、ブタ卵子の低温傷害の引き金になっていると考えられた。また、ブタ精子における低温傷害に低温感受性TRPチャンネルが関与しているかどうかを明らかにするために、ブタ精子をTRPチャンネルの非特異的阻害剤であるルテニウムレッドで前処理し、30°Cから15°Cに急速に冷却して生存性をしらべた。ルテニウムレッド処理の有無にかかわらず、生存性はあまり低下せず、ブタ精子の低温傷害にTRPA1は関与していないと考えられた。ブタの卵子と精子については比較的順調に研究が進んでいる。しかしながら、良好な発生能を持つブタの体外受精胚が得られない場合が多く、ブタ胚の研究は予定通り進まなかった。多くの細胞では温度を感受する温度センサーチャンネルが発現していることが知られている。今年度は、ブタ卵子における低温感受性TRPチャンネルの活性化と低温傷害の関係をしらべた。様々な成熟段階の卵子を15°Cで低温処理すると、17°C以下を感知するカルシウムチャンネルであるTRPA1のmRNAが発現している未成熟卵、成熟途上卵、成熟卵のいずれも処理開始約2分後から細胞内カルシウム濃度が上昇し、培養後の卵子の生存性は大きく低下した。TRPA1の特異的阻害剤であるAP-18で前処理すると、いずれの成熟段階の卵子においても15°Cでの低温処理による細胞内カルシウムの上昇が抑制され、生存性の低下も抑制された。また、TRPA1のdsRNAを注入してその発現を抑制した成熟途上卵子と成熟卵子でも、15°C処理による細胞内カルシウム上昇と生存性の低下のいずれも抑制された。したがって、ブタ卵子を15°C以下で低温処理すると、いずれの成熟段階でもTRPA1の活性化による細胞内カルシウム上昇を介して傷害を受けると考えられた。一方、2526°C以下を感知するTRPM8のmRNAは成熟卵子のみで発現しているが、成熟卵子を24°Cで低温処理すると、細胞内カルシウムが上がる傾向がみられた。しかしながら、24時間培養後の生存性はほとんど低下しなかった。TRPM

8の阻害剤であるAMTBで成熟卵子を前処理しても24°Cで低温処理した後の生存性に影響はなかった。したがって、TRPM8はブタ卵子での発現量が比較的少なく、低温傷害にはほとんど関与していないと考えられた。低温感受性TRPチャンネルがブタの卵子/胚の低温傷害に関与しているかどうかをしらべた。ブタの卵子/胚では17°C以下を感知するCa2+チャンネルであるTRPA1のmRNAが発現しており、15°Cで低温処理すると細胞内Ca2+濃度が上昇し、生存性は大きく低下した。TRPA1の特異的阻害剤であるAP-18で前処理すると、ブタ卵子の低温処理による細胞内Ca2+濃度の上昇と生存性の低下のいずれも強く抑制された。したがって、ブタの卵子/胚の低温傷害にはTRPA1が関与し、それを阻害することにより低温傷害が回避できることがわかった。本研究の成果はブタの卵子/胚の凍結保存法の開発に役立つと考えられる。計画通り、ブタ初期胚で低温感受性TRPチャンネルのmRNAが発現し、ウシ初期胚では高温感受性TRPチャンネルのmRNAが発現していることを明らかにできた。さらに、ブタ2細胞期胚では、低温感受性TRPチャンネルの発現を抑制すると低温傷害が軽減され、このチャンネルがブタ初期胚の低温傷害に直接関与していることがわかった。しかしながら、ブタでは、精子での低温感受性TRPチャンネルのmRNAの発現については結果にばらつきが多く、発現が確認できなかった。また、ウシでは、高温感受性TRPV3のアンタゴニストのウシ初期胚の高温傷害に対する低減効果をしらべたが、効果が明確ではなかった。実験1.ブタの卵子/胚の凍結保存後の生存性に対する低温感受性TRPチャンネル(TRPA1とTRPM8)の情報伝達阻害剤や特異的阻害剤の効果をしらべ、卵子/胚の耐凍性向上をこころみる。なお、ブタ胚を用いた実験については、良好な発生能を持つ体外受精胚を得るために、一昨年協力いただいた外部研究者と共同で研究を行う予定である。実験2.ブタ精子の低温傷害に関しては、かなり高い温度域を感知する温度センサーチャンネルが関与していることが示唆されたので、37°Cから30°Cに急激に冷却した場合の低温傷害に着目し、3037°C付近を感知するTRPチャンネル(TRPV2, TRPV4, TRPM2)の特異的阻害剤の低温傷害軽減効果をしらべる。実験3.引き続き、ウシ初期胚の高温傷害に関与する温度感受性TRPチャンネルの探索をすすめる。28年度が最終年度であるため、記入しない。家畜繁殖学実験1.昨年度に引き続き、ブタでは、精子での低温感受性TRPチャンネルの発現について、mRNAレベルだけでなくタンパク質レベルでしらべる。またウシでは、適切な高温処理条件を検討した上で、ウシ初期胚の高温傷害に対するTRPV3のアンタゴニストの低減効果をしらべる。実験2.低温感受性TRPチャンネルの発現を抑制したブタの卵子/初期胚の耐凍性:卵巣から回収した直後のブタ未成熟卵子にTRPA
発生調節遺伝子ネットワーク改編の機構

本研究は動物進化過程におけるGRN改編の分子機構の解明を目指している。研究対象としてウニ類を中心とした歩帯動物をモデルに選択した。中でも、ヨツアナカシパンの頂器官におけるtbr発現に特に注目している。ヨツアナカシパンは頂器官でのtbr発現をもつ、きわめて例外的なウニであることを確かめた。また、ヨツアナカシパンtbr遺伝子(Pjtbr)のシス解析によって、コード領域上流1kbのゲノム配列には、胚の広い領域でリポーター遺伝子の転写を活性化する能力があることも明らかになった。本研究は棘皮動物の幼生神経系:頂器官をモデルとして、器官形成過程における発生調節遺伝子ネットワーク(GRN)の解明と、生物進化過程におけるGRN改編の分子機構の解明を目指している。祖先型頂器官GRNの進化過程ではTbr遺伝子が重要な役割を果たしていた可能性があるので、本研究はTbrに注目して研究を進めている。平成22年度の成果は以下のとおりである。課題1:頂器官でのTbr発現は棘皮動物進化過程の「いつ」失われたか?原始的棘皮動物とみなされている有柄類トリノアシからのTbr相同遺伝子の単離を進めた。現在までにトリノアシTbr遺伝子の部分断片を得ており、現在、全長cDNAの単離を目指している。また、原始的ウニ類とみなされているキダリス類ノコギリウニからもTbr相同遺伝子の部分配列を単離した。こちらは現在、遺伝子発現パターンの解析を進めている。これらの研究をさらに進めることで、棘皮動物の進化の過程で頂器官でのTbr発現が失われた時期を特定することを目指している。課題2:ヨツアナカシパン頂器官におけるTbr発現「再獲得」機構の解明PjTbr遺伝子の翻訳開始点より上流約1kb(ここに基本プロモーター領域が含まれると予想される)のゲノムDNAの単離に成功した。さらに、このゲノムDNA領域の転写調節能を調べるため、リポーター遺伝子:GFPとの融合遺伝子を構築した。現在この融合遺伝子の転写調節能を解析中であり、PjTbr遺伝子がヨツアナカシパンの頂器官で「再獲得」された分子機構の解明を目指している。祖先型頂器官GRNの進化過程では原腸胚期動物半球側で発現するTbrが重要な役割を果たしていた可能性があるので、本研究は特にTbrの原腸胚期動物半球における発現に注目して研究を進めている。平成23年度の成果は以下のとおりである。課題1:頂器官でのTbr発現は棘皮動物進化過程の「いつ」失われたか?原始的ウニ類であるキダリス類ノコギリウニからTbr相同遺伝子の全長cDNA配列を明らかにした。遺伝子発現パターンの解析から、キダリス類のTbr遺伝子は原腸胚期動物半球では発現しないことがわかった。この結果は、現生ウニ類の共通祖先が原腸胚期動物半球でのTbr発現を失ったことを強く示唆する。並行して原始的棘皮動物とみなされている有柄類トリノアシおよび半索動物ミサキギボシムシからのTbr相同遺伝子の全長cDNAの単離も試みた。全長cDNAはいまだに得られていないが、ミサキギボシムシ浅虫産個体群の産卵期を特定したことは研究遂行上、重要な成果である。課題2:ヨツアナカシパン頂器官におけるTbr発現「再獲得」機構の解明PjTbr遺伝子の翻訳開始点より上流約1kb(ここに基本プロモーター領域が含まれると予想される)のゲノムDNA領域の転写調節能の解析を開始した。リポーター遺伝子:GFPと当該ゲノムDNAの融合遺伝子をヨツアナカシパン胚に導入し、GFPの転写活性化の空間的・時間的パターンの解析を開始した。課題3:PjTbrの頂器官形成過程における役割の解明PjTbrの機能解析実験に向けた基礎情報として、頂器官領域の神経細胞分布様式を検討した。生物進化の過程で遺伝子ネットワーク(GRN)における特定の発生調節遺伝子の役割が変化したことはあきらかである。本研究はこのようなGRN改編をもたらす分子基盤の理解をめざしている。研究系として棘皮動物の幼生神経系(頂器官)と骨片形成中胚葉、および、それらに関与する発生調節遺伝子に注目し、器官・胚葉形成GRNにおける発生調節遺伝子の役割の進化と、GRN改編の分子機構解明にむけた以下の3課題を行った。【課題1:頂器官でのTbr発現は棘皮動物進化過程の「いつ」失われたか?】発生調節遺伝子Tbrの発現喪失のタイミングを理解するため、半索動物ミサキギボシムシ、原始的棘皮動物・トリノアシからTbrの単離を目指した。トリノアシTbrは部分断片が得られたので、発現パターン解析も同時に進めている。

昨年度全長cDNAを単離した原始的ウニ・キダリスについて詳細な発現パターン解析を行った結果、プルテウス幼生期までの間に頂器官領域でのTbr発現は認められなかった。【課題2:ヨツアナカシパン頂器官におけるTbr発現「再獲得」機構の解明と役割の検討】ヨツアナカシパン頂器官におけるTbr発現をコントロールするシスエレメントの同定をめざし、Tbrの上流1kbのゲノムの転写調節能を検討した。その結果、この領域には胚全体で強い転写活性化能があることが明らかになった。また、Tbrの頂器官形成過程における役割の解明をめざし、Tbrモルフォリノオリゴによる遺伝子機能阻害実験を開始した。【課題3:ウニ小割球-骨片形成細胞GRNの再編の機構】我々の最近の研究から、小割球-骨片形成細胞GRNにもGRN再編による種間多様性の存在が示唆された。そこで様々なウニ類の骨片形成細胞分化機構の比較GRN研究を開始した。課題1のうち、トリノアシからのTbr相同遺伝子の全長cDNA単離と課題3については実験動物の受精卵が十分に得られなかったため、若干進展が遅れている。ただし、課題1に関連して、キダリス類に関する研究が予想以上に進展した。そのためプロジェクト全体としてはおおむね順調に進展していると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度は主要実験動物であるトリノアシとヨツアナカシパンの成熟に問題があり、胚を用いた実験に支障を来した。成熟不調の原因は不明である。この事態を考慮し、24年度はより柔軟な研究計画をたてている。実験動物の成熟に問題がない場合は当初の計画通りに進めるが、前述2種が不調の場合、ミサキギボシムシ、ノコギリウニ、オカメブンブクを用いた研究に重点を移す。ミサキギボシムシは新口動物における頂器官GRNの進化を研究する上で極めて重要な材料であり、当初の申請段階で計画した内容について重点的に研究をすすめる。ノコギリウニとオカメブンブクは当初の研究提案には含まれていないが、初期胚形成GRNが他のウニ類と大きく異なっている可能性があり、GRN再編の研究に好適な材料である。主要研究材料の調子によってはこれらの材料を用いたGRN再編研究へ計画を変更する可能性がある。
ドイツ語標準発音の言語規範論的研究

言語規範の成文化は、言語学的研究成果の集積に基づきつつ政治的判断をも顧慮した上で行われる。19世紀末に開始された舞台発音に基づく発音規範成立の史的経緯を振り返ると、初期の意図から離れて適用領域が拡大されたため、実証研究を積み重ねることによって一般的な標準発音へと発展してきたことがわかる。模範話者の発音分析が重要であるが、実証研究の結果を具体的な成文化に際してどのように反映させるかは大きな問題である。実証研究で多くの知見が得られたとしても、成文化の対象を理論的に絞り込む枠組みが存在しないため、恣意的な評価に陥る可能性があるからである。実証研究で確認された多くのオーストリアやスイスの変異形が規範作成者により排除されているのもこのためであることを本研究で示すことができた。さらに理論的整備に向けて研究を進め、方法論的規範主義、目的論的規範主義、方法論記述主義、目的論的記述主義の4つに分類した。その上で、E.Haugenの言語計画過程モデルにおける規範の選択、成文化、実行、改善の4次元を、H.Klossの席次計画と実体計画のレベルで考察することにより理論的考察を行う枠組みを提示できたと思う。これまでの研究は大きく分けて、規範メカニズムの理論的考察とドイツ語発音規範の史的考察の2つに分けられる。(1)社会心理学者Jacksonのリターン・ポテンシャル・モデル^<(註)>による規範の強度と凝集性を援用しながら言語規範のメカニズムを考察した。規範の成文化を規範典に記述されている変異形の「確認」、経験的調査結果に基づく「更新」、言語体系整備のための「拡充」の過程の中でとらえ、それぞれ経験的に観察された変異形分布の「十分な凝集と強度」、「高い凝集と強度」、「低い凝集と強度」に対応することを指摘した。言語規範の成文化は、理論と経験の融合により結実するものであり、この両者を接続するインターフェース理論構築に向けての基礎研究を継続中である。これまでに行った研究の成果はGesellschaft fur Angewandte Linguistikの第31回大会(Bremen:2000年9月29日)で口頭発表した。(2)ドイツ語発音の成文規範が誕生して100年が経過し、その間に音声分析の技術は大きな飛躍を遂げた。しかし、規範論的考察が不十分で、記述法は1969年のSiebsで停滞しているといっても過言ではない。発音規範の通時的背景を振り返り、現在確認される音声変異形の標準形への移行過程を研究した。ドイツのドイツ語のと標準ドイツ語が峻別されないまま記述が行われ、そのためにドイツ語の多様性と統一性が十分評価されていないことを指摘した。この研究成果を論文「オーストリア、スイス、ドイツにおける様々なドイツ語標準発音」として発表した。影響力が最も大きいDuden Das Ausspracheworterbuchはドイツ語圏を代表する標準変種を記述していることになっているが、実際には単一国家的視点で記述されていることを示した。この点に関するDuden編集部への私の調査により、発音の専門家が編集部には存在しないため、Max Mangold教授(ザールブリュッケン大学)に一切を委ねており、Duden編集部は状況を十分に掌握できていないことが分かった。Duden Die deutsche Rechtschreibungにおける発音記述と部分的に齟齬を来たしているのは、このためであると考えられる。ドイツ語発音規範成り立ちの史的背景並びにドイツ語圏の人々の標準変種に対する態度調査の結果を踏まえて、新しい規範作成に向けての提言を行った。以上の研究成果については『ドイツ文学』に発表した。Bartschは規範の容認可能性を「コミュニケーションを目的とする合理性の原理」に基づき、「コミュニケーションの最高規範における正しさ」を規定した。これはWeberの「目的合理性」に関わる原理であるが、コミュニケーション規範を考えるにあたっては「価値合理性」も重要であり、Simonの「有界合理性」と合わせて説明することの必要性を説いた。また、規範には成文規範の階層性、実用規範の階層性、複数国家の階層性があることを示し、言語規範の複合的構造を指摘した。成文規範については、発音表記の抽象度にり精密表記と簡略表記、標準変種の捉え方により単一国家的と複数国家的の4次元で、それぞれの程度に応じて分類した。

以上の結果をSophia Linguisticaに発表した。言語規範の成文化について、規範主義と記述主義の観点から考察した。一般に言語規範典は多くの実証研究の結果を踏まえて作成されるため、記述主義に依拠するものと捉えられやすい。しかし、規範主義と記述主義は単に現実の言語活動を記述したものかどうかという基準だけでは区別できない。規範主義と記述主義には、方法論的ならびに目的論的視点がそれぞれ存在し、方法論的規範主義、目的論的規範主義、方法論記述主義、目的論的記述主義の4つの分類が必要になることを論説した。また、言語規範は直接的に妥当するものと岡接的に妥当するものに区分しなければならない。発音規範は間接的妥当性との関連で考察されるものである。言語規範と言語計画との関連について、E.Haugenの言語計画過程モデルを援用しながら考察した。HaugenはH.Klossが言語計画を席次計画(社会的)と実体計画(言語的)に分類したモデルを発展させ、規範と機能にそれぞれ実体計画を席次計画の側面があるとした.このモデルにより規範の選択成文化、実行、改善の4次元からなるプロセスを提案している。この4次元は実体計画と席次計画それぞれに存在するはずであり、このモデルは改良する余地があると私は考えた。そこで実体計画,と席次計画それぞれに4次元のプロセスを組み込んだモデルを提示した。発音規範作成にあたっては、以上の理論的枠組みに立脚しながら実毎研究を行うことが必要であり、現状のように実毎研究を蓄積するばかりでは結果的に得られた多様な変異形の適切な評価が行われないまま放置されることになってしまう。例えば、実証研究で確認された多くのオーストリアやスイスの変異形は規範作成者により排除されているが、これは目的論的規範主義に依拠するものと言えよう。本研究により発音規範に関する実証研究とその理論的基盤について一つの方向性を示すことが出来たものと思う。なお、本研究は平成14年9月のGesellschaft f□r Angewandte Linguistik大会(ケルン大学)にて口頭発表を行い、その後ドイツの学会誌に投稿したが、現時点ではまだ査読結果が出ていないため11「研究発表」は空欄にさせていただいたことをご了解いただければ幸甚である。
機能遺伝子情報を用いた水田土壌の脱窒菌群の特定と脱窒特性診断技術の基盤構築

本研究では、水田土壌で機能している脱窒菌の群集構造を詳細に明らかにし、中心的に機能している脱窒菌を特定し、土壌に存在する脱窒機能遺伝子を網羅的に収集して、土壌の脱窒機能診断技術を構築することを目的としている。これまでに、DNAに基づく水田中の脱窒微生物の機能遺伝子について解析を行ったが、それらの微生物が実際に脱窒を行っているかは不明である。そこで、再現可能な実験系として脱窒を活性化させる室内モデル実験系を設定し、土壌DNAとRNAを抽出し、解析・比較することで土壌中の脱窒微生物の構成と活性を調べる事を目的とした。室内モデル実験系では、新潟県農業総合研究所の連作水田土壌から採取した土壌を使用し、土壌に脱窒の基質であるコハク酸・硝酸を加え、嫌気条件下で培養を行い、培養0-24時間の土壌からDNAとRNAを抽出してRNAは逆転写によりcDNAとした。各遺伝子を標的とした定量的PCRの結果、脱窒関連遺伝子の転写発現が活発であった培養20時間目の土壌と、脱窒を活性化させる前の土壌である培養前の土壌から抽出したDNAとcDNAを元に、16SrRNAと脱窒機能遺伝子(nirS,nirK,nosZ)を標的としたクローンライブラリ解析を行った。その結果、DNAに比べてcDNAの群集構造は培養によって大きく変化し、また、Betaproteobacteriaに近縁な微生物や、未知の微生物が脱窒活性が高い土壌において活発に転写発現を行っていることが示唆された。水田は脱窒が活発に行われている場所でありながら、実際に脱窒に関わる微生物についてはよく分かっていない。そこで、本研究では水田土壌における脱窒細菌群集構造を明らかにするため、再現可能で脱窒を活性化させる実験系である室内モデル実験系と、現場の水田であるフィールド系を設定し、モデル実験系のインキュベーション前後、フィールドの栽培期間中数回土壌を採取した。採取した土壌から抽出したDNAから、脱窒機能遺伝子nirS,nirKについてクローンライブラリー法によって系統解析を行った。その結果、モデル実験系、フィールド系の脱窒活性が高い時期において既知の微生物のnirとは相同性の低い配列が多く得られたほか、Rhizobiales、Burkholderialesに分類される微生物のnirに相同性が高い配列が多く得られたことから、これらに近縁な細菌群が活発に脱窒を行っている可能性が示唆された。さらに、定量的PCRの結果、フィールド系ではnirS,nirK共に量的な変化はほとんど見られなかったが、モデル系ではインキュベーション後にnirKが大幅に増加した。また、nirKのクローン数は、nirSに比べて常に10倍程度多く現れ、水田土壌中ではnirK保持脱窒菌が重要な役割を持っていることが示唆された。DNA解析において明らかになった脱窒機能遺伝子を持った微生物が実際に土壌中で活性を示しているとは限らず、RNAに基づく解析は重要である。日本各地の水田土壌からのRNA抽出の検討を行った。その結果、仙台、新潟、山形の水田の土壌からRNAの抽出に成功した。また、逆転写PCRによってcDNAを作成し、16S rRNA及びnirをターゲットとしたPCRを行った結果、増幅が見られ、逆転写前のRNAのPCRでは増幅が見られなかったことから、DNAの夾雑のないRNAが得られたことが示唆された。これまでに、DNAに基づく水田中の脱窒微生物の機能遺伝子について解析し、Rhizobialesに分類される微生物が多く存在している事が示唆された。しかし、それらの微生物が実際に脱窒を行っているかは不明である。そこで、再現可能な実験系として、脱窒を活性化させる室内モデル実験系を設定し、土壌DNAとRNAを抽出し、解析・比較することで土壌中の脱窒微生物の構成と活性を調べる事を目的とした。新潟県農業総合研究所の連作水田土壌から採取した土壌に、土壌に脱窒の基質であるコハラ酸・硝酸を加え、嫌気条件下で0,6,12,16,20,24時間培養した土壌からそれぞれDNAとRNAを抽出し、RNAについては逆転写を行いcDNAとした。抽出したDNAを元に16S rRNAと脱窒機能遺伝子nirS,nirK,nosZを標的とした定量的PCRを行った結果、培養の時間が経過するに従って各遺伝子のコピー数は段階的に増加した。一方、cDNAを元にした同様の定量的PCRの結果、16S rRNA,nirS,nosZの発現量は培養20時間目のサンプルで最大となり、これは脱窒活性が活発となる培養時間と一致していた。また、16S rRNAとnirSを標的として、培養0時間と20時間のDNA、RNAそれぞれについてクローンライブラリー解析を行った。その結果、16S rRNAとnirSの両方でBetaproteobacteriaに近縁な配列が多く得られた。

そこで、再現可能な実験系として脱窒を活性化させる室内モデル実験系を設定し、土壌DNAとRNAを抽出し、解析・比較することで土壌中の脱窒微生物の構成と活性を調べる事を目的とした。室内モデル実験系では、新潟県農業総合研究所の連作水田土壌から採取した土壌を使用し、土壌に脱窒の基質であるコハク酸・硝酸を加え、嫌気条件下で培養を行い、培養0-24時間の土壌からDNAとRNAを抽出してRNAは逆転写によりcDNAとした。各遺伝子を標的とした定量的PCRの結果、脱窒関連遺伝子の転写発現が活発であった培養20時間目の土壌と、脱窒を活性化させる前の土壌である培養前の土壌から抽出したDNAとcDNAを元に、16SrRNAと脱窒機能遺伝子(nirS,nirK,nosZ)を標的としたクローンライブラリ解析を行った。その結果、DNAに比べてcDNAの群集構造は培養によって大きく変化し、また、Betaproteobacteriaに近縁な微生物や、未知の微生物が脱窒活性が高い土壌において活発に転写発現を行っていることが示唆された。