全ての生物は自然環境下で集団として生息しており、周囲の生物との相互作用がある場合にのみ発現する遺伝子が存在する。また、複合生物系内では、遺伝情報の交換が頻繁に生じることで細胞機能も変化する。こうした複合生物系内でのみはたらく遺伝子の機能を同定することは、微生物ダークマターの実体の理解と制御に必須だが、従来の技術では実施が困難であった。本計画班では、フローサイトメーター、顕微鏡などに加え、領域内で共同開発するマイクロ培養アレイ、ラマン分光法、マイクロドロップレット法などのポストコッホ技術を駆使して、機能性微生物集団内で、個々のメンバーが担う複合系内ならではの新規機能を発見し、関連する遺伝子の機能を同定する。具体的には、①環境汚染物質分解コンソーシアム内の多様な機能性微生物小集団の取得と相互作用の実態解明、②環境中での遺伝子水平伝播現象の実態解明と関係する新規遺伝子機能の機構解明を行う。