微生物学：全球の海洋微生物多様性とその生物資源探査における可能性

海洋システムから回収された微生物ゲノムの数は、過去20年で著しく増大した。しかし、この海洋のゲノム多様性を生物工学や生物医学の応用につなげることは、依然として容易でない。今回我々は、公開されている海洋メタゲノムから、138の異なる門にわたる多様な4万3191例の細菌ゲノムおよびアーキアゲノムを回収し、海洋細菌のゲノムサイズの上限を再定義するとともに、CRISPR–Cas系の存在と抗生物質耐性遺伝子の間の複雑なトレードオフを明らかにした。こうした海洋ゲノムのin silico生物資源探査（バイオプロスペクティング）によって、1つの新規CRISPR–Cas9系、10の抗微生物ペプチド、3つのポリエチレンテレフタレート（PET）分解酵素が見つかった。これらの有効性と効力はin vitro実験で確認された。本研究は、全球規模の塩基配列解読イニシアチブによって、微生物の多様性が海洋でこれまでどのように発達してきて現在どのように維持されているかに関する理解が深まるという証拠を示すとともに、そうしたイニシアチブがいかに生物工学や生物医学の進歩のために持続可能な形で利用できるかを実証している。

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