2013 Fiscal Year Research-status Report
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23500519
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
芥川 正武 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (90294727)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 章 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (90304047)
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| Keywords | 近紫外線 / 殺菌 / 遺伝子発現解析 / 腸炎ビブリオ / 波長依存性 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は近紫外線殺菌の機序についての基礎的な知見を得ることである．特に近紫外線領域の様々な波長に対して細胞内で起こる反応の差異を明らかにするために，初年度の平成23年度は 1.対象菌（腸炎ビブリオ）に目的の波長・放射照度の近紫外光を照射することができる装置の製作と，2.照射方法および遺伝子発現解析のための実験方法・条件の検討を行った．
2年目，3年目では310nm，365nm，385nmの3種類の波長の紫外線を対象菌に照射し，遺伝子チップを用いて遺伝子発現量を測定し，解析を試みた．紫外線光源にはキセノンランプに帯域通過フィルタを組み合わせたものを用い，初年度に製作した装置により実験条件をコントロールできるようにしている．同一放射照度では波長が短いほうが殺菌効果が高く，短波長照射の場合十分なRNA量が得られないため，紫外線照射後の菌のlog生存率を-0.5で揃え，さらに照射後の菌を培養して菌数を増やした後に解析を行う方法とした．各波長で3から4回程度の実験を行い，遺伝子の発現量を比較した．解析の結果，有意な変化を示したと見られる光回復関連の遺伝子が見つかった．
ただし，発現遺伝子の実験毎のばらつきが大きく，合理的な説明を加えるまでには至っていない．また，波長毎の違いもまだ不明瞭である．このため，これまでの条件での追実験も含め，これまでの実験に近い波長について実験し結果の集積が必要である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度での実験手法および条件設定は予定通り実施することができた．また実験対象の腸炎ビブリオに3つの近紫外線波長をそれぞれ照射し，マイクロアレイを用いて遺伝子発現解析をすること自体も実施できている．しかしそれらの実験結果から解析手法の選定，および解析結果の解釈をする段階で，当初の予定していた殺菌機序と波長の関係を明らかにするまでには至っていない．この原因はマイクロアレイで得られた遺伝子発現量が同一条件の実験に対してばらつきが大きいことと，統計解析を行うためのサンプル数が少ないことが原因である．発現量のばらつきは実験手技上の問題とも考えられるが，明確な原因はまだ明らかではない．また本課題では波長依存性を明らかにすることを目的としており，UV-BからUV-Aにかけての紫外線を実験に用いているが，3つの波長について検証しただけであり，波長に対する発現量のトレンドも十分に得られているとは言えない．各波長でのばらつきが大きいとはいえ，他の波長についても実験を実施する必要もあると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
実験の手技についてはほぼ固定しているので，解析結果への実験毎のばらつきの影響を低減させるために既に実施済の3波長（310nm，365nm，385nm）の波長について追実験を行う．
本研究課題本来の目的である波長依存性について明らかにするために，これまで，未検証の波長（290nm，340nm）についても検証し，波長に対するトレンドを取得を試みる．
統計処理の解析手法については，これまで各実験結果間の遺伝子発現量のベースラインの調整や，頻度分布の違いの調査と，それを考慮した比較について検討を行ってきたが，引き続き統計処理の手法の改善を試みる．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成25年度内に遺伝子発現解析の統計解析手法を選定，確立できる予定であったが，マイクロアレイにより得られる遺伝子発現量が想定以上にばらつき，適切な解析手法の確立が遅れた．また紫外線照射波長を増やして実験を行ったが，発現に関する遺伝子の波長依存性が実験回数が不十分なために明確ではなく，波長を追加した実験と解析が継続中である．このため実験・解析・成果発表に関する経費に未使用額が生じた．
追加した波長の実験を含めて遺伝子発現量の変化について網羅的な解析を引き続き行う予定である．そのために必要な物品，研究補助者の謝金に充てる予定である．また成果発表のための資料作成・旅費等の経費にも充てる予定である．
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