2006 Fiscal Year Annual Research Report
DNAの超短パルス紫外線照射損傷過程の分子レベル実時間観測
Project/Area Number |
18510051
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
Principal Investigator |
村上 洋 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究職 (50291092)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤松 憲 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究職 (70360401)
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Keywords | DNA / 紫外線損傷 / 2光子吸収 / 超高速分光 / 鎖切断 |
Research Abstract |
1.過渡分光測定システムの開発(担当:村上) 2チャンネルフォトダイオードアレイ検出器付き分光器を導入し、制御ソフトウェア・ラボビューを用いて分光器、シャッター、光学遅延器と試料移動ステージを制御するためのプログラムの構築を実施した。 2.DNA膜試料の調製及び鎖切断の評価(担当:赤松) プラスミド精製キットを使用し、大腸菌を用いてpUC18プラスミドDNAを調製した後に、石英ガラスプレート上に滴下して、乾燥DNA膜を作成した。照射後の試料の鎖切断量の定量をアガロースゲル電気泳動により実施した。 3.DNA損傷の紫外線パルス照射強度依存性実験(担当:村上) 1)照射スポットサイズの評価 紫外線パルスとして4パスアンプ付き再生増幅チタンサファイアフェムト秒レーザーの第三高調波(266nm、70uJ/pulse、パルス幅:約150フェムト秒)を用いた。カーボンを塗布したガラス基板を置き、フォーカス用のレンズの焦点方向の距離を変化させながら照射した後に、照射による変色したスポットを顕微鏡観察することによりDNA照射時のスポットサイズを評価し、集光強度をレンズ位置により調整した。 2)DNA照射実験と2光子吸収による鎖切断 試料を液体窒素フロー型クライオスタット内に置き、窒素雰囲気下で4℃に保持しながら、一つの照射条件で一つのDNA膜を照射し、試料移動ステージを用いて2次元的に移動させ膜全面を照射した。紫外線照射強度を数10メガワット/cm^2から数百ギガワット/cm^2まで変化させた。照射後の試料の分析により、数ギガワット/cm^2以上で鎖切断が確認されて、照射強度が増加するにつれて、鎖切断畳も増加することが分かった。この閾値以下ではパルスエネルギーが同じであるにも関わらず、鎖切断は確認できなかった。このことにより、紫外線フェムト秒パルスによる2光子吸収による鎖切断の存在が明らかになった。
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