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極限環境生物クマムシのDNA損傷修復機構の解析

Research Project

Project/Area Number 18J21155
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field System genome science
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

吉田 祐貴  慶應義塾大学, 政策・メディア研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsクマムシ / DNA損傷 / 酸化ストレス / トランスクリプトミクス / DNA修復
Outline of Annual Research Achievements

2020年度は2019年度に引き続きDNA損傷因子への応答を調査するために、以下の研究を進めた。
[DNA損傷薬剤への応答] 当初はヨコヅナクマムシを用いる計画であったが、飼育の状態が安定しなかったためより飼育しやすいエグゼンプラリスヤマクマムシを対象とした。まず曝露条件を検討すべく、様々な濃度でDNA損傷薬剤であるBleomycinをエグゼンプラリスヤマクマムシに24時間曝露したところ、100-400uMであれば致死量に到達せず、細胞内でストレスが発生することに起因すると思われる活動量の減少が見られた。これより100uMを曝露条件と決定し、曝露後24時間に渡って経時的なRNA-Seq解析を実施し、乾眠移行中のトランスクリプトームの変動と比較した。その結果、エグゼンプラリスヤマクマムシの乾眠移行中およびbleomycin応答中の早期から中期にかけての2条件で、抗酸化経路やアミノ酸代謝に関わる遺伝子が濃縮されることが明らかとなった。また、これまでヨコヅナクマムシの解析では見られなかったクマムシ特有の防御タンパクの発現誘導が見られ、先に報告したヨコヅナクマムシとエグゼンプラリスヤマクマムシの乾眠様式の違いの関与が示唆された。
[クマムシ特異的な新規抗酸化遺伝子ファミリー] 昨年度報告したクマムシにのみ広く保存される新規の抗酸化遺伝子について機能解析を進めた。立体構造の決定およびin vitro実験系によってこのタンパクは新規の抗酸化タンパク質であることが確認された。本研究については論文としてまとめ、現在投稿中である。
[ヨコヅナクマムシのガンマ線照射への応答] 初年度に実施したヨコヅナクマムシをガンマ線に曝露したのちの経時的RNA-Seq解析データをデータ論文としてまとめ、Data in Brief誌にて採択された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] RNA sequencing data for gamma radiation response in the extremotolerant tardigrade Ramazzottius varieornatus2021

    • Author(s)
      Yuki Yoshida; Daiki D. Horikawa; Tetsuya Sakashita; Yuichiro Yokota; Yasuhiko Kobayashi; Masaru Tomita; Kazuharu Arakawa
    • Journal Title

      Data in Brief

      Volume: -

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comparison of the transcriptomes of two tardigrades with different hatching coordination2019

    • Author(s)
      Yoshida Yuki、Sugiura Kenta、Tomita Masaru、Matsumoto Midori、Arakawa Kazuharu
    • Journal Title

      BMC Developmental Biology

      Volume: 19 Issue: 1 Pages: 24-24

    • DOI

      10.1186/s12861-019-0205-9

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ultralow Input Genome Sequencing Library Preparation from a Single Tardigrade Specimen2018

    • Author(s)
      Yoshida Yuki、Konno Sayuri、Nishino Ryousuke、Murai Yumi、Tomita Masaru、Arakawa Kazuharu
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiments

      Volume: 137 Issue: 137

    • DOI

      10.3791/57615

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] オミクス解析による緩歩動物特異的な新規抗酸化タンパクファミリーの探索2020

    • Author(s)
      吉田祐貴, 佐藤匡史, 太田知世, 堀川大樹, 冨田勝, 加藤晃一, 荒川和晴
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] オミクス解析による緩歩動物特異的な新規抗酸化遺伝子の探索2020

    • Author(s)
      吉田祐貴, 佐藤匡史, 太田知世, 堀川大樹, 冨田勝, 加藤晃一, 荒川和晴
    • Organizer
      クマムシ学研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 短波長紫外線に曝露したヨコヅナクマムシのトランスクリプトーム解析2019

    • Author(s)
      吉田祐貴,堀川大樹,冨田勝,荒川和晴.
    • Organizer
      生命情報科学若手の会 第11回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 短波長紫外線に曝露したヨコヅナクマムシのトランスクリプトーム解析2019

    • Author(s)
      吉田祐貴,堀川大樹,冨田勝,荒川和晴
    • Organizer
      クマムシ学研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 発生3日目がクマムシHypsibius exemplarisの孵化に重要である2019

    • Author(s)
      吉田祐貴,杉浦健太,冨田勝,松本緑,荒川和晴
    • Organizer
      日本動物学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 短波長紫外線に曝露したヨコヅナクマムシのトランスクリプトーム解析2019

    • Author(s)
      吉田祐貴,堀川大樹,冨田勝,荒川和晴
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] The third day of embryonic development is critical for egg hatching in a tardigrade Hypsibius exemplaris2019

    • Author(s)
      Yoshida Y., Sugiura K., Tomita M., Matsumoto M., Arakawa K.
    • Organizer
      ISMB2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparative genomics of two tardigrades with different cryptociotic capacities2019

    • Author(s)
      Yoshida Y., Koutsovoulos G., Laetsch DR., Stevens L., Kumar S., Horikawa DD., Ishino K., Komine S., Kunieda T., Tomita M., Blaxter M., Arakawa K.
    • Organizer
      ICSB2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transcriptomic analysis of the tardigrade Ramazzottius varieornatus exposed to short wavelength ultraviolet light2018

    • Author(s)
      吉田祐貴,堀川大樹,冨田勝,荒川和晴
    • Organizer
      第41回(2018年)年会プログラム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 短波長紫外線へ曝露されたヨコヅナクマムシのトランスクリプトーム解析2018

    • Author(s)
      吉田祐貴,堀川大樹,冨田勝,荒川和晴
    • Organizer
      第2回クマムシ学研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Comparative genomics of the tardigrades Hypsibius dujardini and Ramazzottius varieornatus2018

    • Author(s)
      Yoshida Y., Koutsovoulos G., Laetsch D. R., Stevens L., Kumar S., Horikawa D. D., Ishino K., Komine S., Kunieda T., Tomita M., Blaxter M., Arakawa K.
    • Organizer
      The 14th International Symposium on Tardigrada
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヨコヅナクマムシとドゥジャルダンヤマクマムシの比較ゲノム解析2018

    • Author(s)
      吉田祐貴, Koutsovoulos G., Laetsch D. R., Stevens L., Kumar S., 堀川大樹, 石野響子, 小峰栞, 國枝武和, 冨田勝, Blaxter M., 荒川和晴
    • Organizer
      生命医薬情報学連合大会(IIBMP)2018 年大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 短波長紫外線を暴露されたヨコヅナクマムシのトランスクリプトーム解析2018

    • Author(s)
      吉田祐貴、堀川大樹、冨田勝、荒川和晴
    • Organizer
      生命科学系フロンティアミーティング 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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