環境DNAとは？ ネイチャーポジティブを支える最先端解析技術

（※本記事は「産総研マガジン」に2025年3月12日付で掲載された記事を、許可を得て掲載しています）

環境DNAとは？

環境DNAとは、水や土壌、空気などの環境サンプルに存在するDNAのことです。生物は種によって異なるDNAの配列を持っているので、DNA配列を調べることで生物の種類を特定できます。その場所に生息する多種多様な生物の体からはがれ落ちた細胞や組織由来のDNAを調べることで、その場所にどの生物種がいるのかを把握できます。

ある地域にどんな生物がどれくらい生息しているのかを調べるために、通常は実際に生物を採集・観察したり、微生物であれば顕微鏡で探したりします。しかし、これらの調査方法では手間と時間がかかってしまいます。一方で、環境DNAを調べれば大きな労力をかけることなく、ある生物が存在しているかどうかがわかります。短時間で多種多様な生物種を把握できるため、生物多様性を評価するためのツールとしても活用されようとしています。「環境DNA」やその解析技術について、地質情報研究部門海洋環境地質研究グループの井口亮主任研究員に聞きました。

環境DNAとは？

私たち人間からは常に皮膚や毛髪など由来の細胞がはがれ落ちています。同様に多くの生物も細胞や組織片を環境中に落としています。こうした、生物のさまざまな細胞や組織片由来のDNAが水や土壌、空気などの環境サンプルに含まれているDNAを環境DNAと呼びます。

たとえば、湖や海の水には、そのエリアに生息する多種多様な魚類などの細胞や組織片が漂っています。採水して環境DNAを抽出し、DNA配列を調べます。この結果を、DNA情報データベースと照合することで、抽出した環境DNAの持ち主である生物の種類を明らかにすることができます。

環境DNAの利点は、生物を直接採集したり観察したりしなくても、その生物の存在の有無や、場合によってはおおまかな生物量も把握できることです。海洋にどのような生物がいるか知りたい場合、通常なら網などで採集したり、実際に海に潜って観察したりする必要があります。しかし、環境DNAのサンプルを得るには、水を採取するだけで済み、照合して調べるDNA情報のデータベースさえ充実していれば多様な生物を調べることができます。

環境DNAから生物種を調べるというアイデアは2008年ごろから急速に広まり、近年では生物多様性の評価ツールとして最先端かつ強力な手法として注目されています。

（記事の続きはこちらから。産総研マガジン「環境DNAとは？ ―ネイチャーポジティブを支える解析技術― 科学の目でみる、社会が注目する本当の理由」）

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