2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a highly accurate method for monitoring biological effects of low-dose radiation using plant cultured cells
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18K11663
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
高橋 真哉 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (80370419)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉置 雅紀 国立研究開発法人国立環境研究所, 福島支部, 室長 (00311324)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 低線量放射線 / 植物 / カルス / DNA相同組み換え / モニター遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
福島第一原子力発電所事故に起因する放射性物質土壌汚染による低線量放射線の生物影響が懸念されているが、その直接的な評価は未だに困難である。近年植物において、放射線により生成するDNA損傷が刺激となって相同組み換えが起こり、予め分割して導入されたリポータ遺伝子が、正常型になり機能回復する現象をモニタリングする評価方法が開発されている。研究代表者らは、染色による色素沈着を検出可能なβ-グルクロニダーゼリポータ遺伝子導入カルス（モニタリングカルス）を用いて、空間線量率上昇に伴う相同組み換え頻度の増加を確認しているが、未だ一部で残る高線量区域（空間線量 7 μSv/hr以上）での影響評価や実際のゲノム変異頻度と相同組み換え頻度の相関については明らかにできていない。本研究は、より精緻な低線量放射線の生物影響評価のため、高線量区域での影響評価をおこなうとともに、ゲノムDNAへの変異誘発率などの評価を試みた。
研究期間内に、主に高線量区域でのゲノム上の変異誘発への影響評価を行った。福島県内の帰還困難区域内の空間線量約10μGy/hrの高線量地点、および対象区として0.13μGy/hrの地点に埋設したカルスから、ゲノムDNA抽出を行い、次世代シークエンサーを用いた変異頻度解析を行った。その結果、高線量地点に埋設したカルスのゲノムDNAでは変異誘発数の増加が見られたが、有意な変異率の増加は確認できなかった。
次に、帰還困難区域内の空間線量7.5～20 μSv/hrの2地点、および対象区としてつくば1地点（0.09 μSv/hr)にモニタリングカルスを埋設し、一定期間の曝露後に回収して、変異頻度解析を行った。3地点における点突然変異、および挿入・欠失について評価を行ったが、3地点で有意な変異率の増加は確認できなかった。以上の事から、これらの空間線量の範囲では変異は蓄積していない可能性が考えられる。
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