2015 Fiscal Year Annual Research Report
メダカをモデルとしたＤＮＡ損傷応答に及ぼす環境ストレスの影響
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15F15382
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
三谷 啓志 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (70181922)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SAYED ALY ALAA EL-DIN 東京大学, 新領域創成科学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2015-11-09 – 2018-03-31
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| Keywords | 放射線影響 / メダカ / 環境 / DNA損傷 / 血球 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水質汚染は、特に新興国において社会的に重大な問題である。水質汚染が水棲生物にもたらす原因として、重金属や有機化合物に加え、間接的な酸化ストレスがあげられる。個体の全身への影響を観察する上で、血球は全身をめぐることから非常に強力なツールとなりうる。本研究では、放射線や紫外線、化学物質によるによる酸化ストレスのもたらす個体への影響を血球における生理的応答で検出する。メダカは、生物学に加えて、環境のモニタリングにも広く使用される水棲動物であることから、本研究では平成２７年度から２９年度までの３年間で、放射線を元とする環境因子による刺激後のメダカから血液を採取して血球におけるDNAダメージと血清内での分子変化の解析を行う。もって、環境因子により生物影響がどのように変化するのかを解明し、突然変異体と野生型を比較することで関連する遺伝子機能を明らかにすることを目指す。水棲生物の赤血球は有核であり、無核の哺乳類よりも重篤な影響が出ることが予想される。
平成２７年度は、野生型Hd-rR系統メダカの血球を利用したComet assay手法を確立した。γ線照射時のDNAダメージを照射直後、２、４、８、２４時間後まで定量した結果、DNAダメージは徐々に減少し、２４時間後には定常状態に戻る一方で、γ線照射によって生じるDNAの断片化は、上皮細胞等に比較して血球細胞では抵抗性があることがわかった。次に、血球のGiemza染色を行い、赤血球に生じている生理学的変化を記述したところ、γ線照射８時間後に核が形状変化に加えて巨大化することが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２７年度は、１１月の研究開始から現在までに、野生型Hd-rR系統メダカの血球を利用したComet assay手法を確立し、一定の成果を得ている。また、Giemza染色による評価では、γ線照射8時間後での検証がもっとも検出感度が高いという結果を得ており、この結果は有核血球を利用した環境変異原の検出系として有効である可能性を示唆している。質量分析に使用するための血液サンプルの調製法についても現在進行中である。また、国際学会において成果発表を行っている。現在成果をまとめて論文投稿の準備も進めており、当初の予定におおよそ沿った形で順調に進行していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は、平成２７年度に確立・実施した系を用いて、γ線および他の環境変異原を利用して赤血球の解析を引き続き実施する。質量分析用のサンプルを調製し、マススペクトロスコピーにより解析する。加えて、メダカ以外で同様の検出法による評価が可能であるかをアフリカナマズを用いて検証する。得られた結果をメダカと比較し、血球を用いた評価法の有効性を考察する。また、得られた成果を国際学会で発表し、また学会誌への投稿を行う。
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