○ 分子生物学的手法を用いる方法
海洋生態系を構成する微生物群集の中には、生活環や特性が不明で培養手段が確立されていない種も多い。これらの微生物を検出、把握するのは容易でない。そこで、近年に急速な進歩を遂げている分子生物学的手法を適応、応用手段が考えられている。16S rRNA などの DNA 塩基配列による微生物の系統分類も研究が進められており、顕微鏡観察による検出が困難な種の存在が明らかとされるケースもある。
微生物群集の動態をモニターする手段として、分子生物学的手法を用いることも有望な選択肢として研究が始められている。
○ 蛍光プローブとフローサイトメーターを組み合わせて用いる方法
コンピュータの進歩、および、画像解析技術開発の進展によって、微生物を画像として捉えて解析する手法も現実性を高めてきている。DNA や mRNA を蛍光染色してフローサイトメーターでコンピュータに取り込み、画像解析する。特定の DNA 配列や mRNA の発言レベルを認識、定量化することも考えられている。また、DNA を DAPI(環状の分子構造を有する蛍光物質で、DNA の積み重なった塩基対の間に挿入される)染色し、冷却 CCD で検出・画像面積計算すれば、バイオマスを測定することも可能である。
しかし、海洋は微生物にとって貧栄養な環境にあり、活動停止状態(dormant)の細胞が見受けられる。このため、mRNA を染色、解析すると微生物を低く見積もってしまうことになりやすい点に注意を要する。また、mRNA を RT-PCR 法で増幅させ、遺伝子発現を直接観測する手法(in situ hybridization)も開発中である。
○ 顕微鏡観察
顕微鏡で群集を形成する菌体を顕微鏡で観察し同定・計量する。群集の中には培養できない菌種が存在し、記述的なものからの研究の発展は困難である。しかし、現在もこの先も、欠かせない方法であることに変わりはない。
環境変化による生態系へのインパクトを微生物相の挙動から直接的に把握し、環境汚染のモニタリングを大きく転換、進展させるためには、微生物相のモニタリング手法の研究開発が求められる。バイオマーカーを用いる方法、分子生物学的手法を用いる方法、蛍光プローブとフローサイトメーターを組み合わせて用いる方法という新しい手法開発に注力し、それぞれの利点を活かしたモニタリングを早期に実施していく必要がある。
