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2013 Fiscal Year Research-status Report

高効率遺伝子導入技術へのパルスパワーの挑戦

Research Project

Project/Area Number 25420276
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionAriake National College of Technology

Principal Investigator

河野 晋  有明工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30270375)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsパルスパワー / バイオエレクトリクス / 受精卵 / 遺伝子導入 / メダカ / GFP
Research Abstract

パルスパワー領域の高電圧極短パルスと通常領域の低電圧長パルスを組み合わせたパルス印加システムを用いて,対象生物に対する遺伝子導入を試みた.これまでの研究結果より,質量の大きな化学物質を受精卵に導入するためには,ある程度大きな電気エネルギーを反応容器に投入する必要があることが分かっており,遺伝子の導入を可能にするためには,これまでのパルス波形(シングルパルス,ダブルパルスなど)では不十分であると考えられた.
そこで,高電圧極短パルスに組み合わせる低電圧長パルスとして,正負パルスのパルス幅が異なる両極性バーストパルス群を用いて実験を行った.はじめに,物質導入時に用いる電気パルスを大きくしたときに,対象生物に対するダメージ増加の有無について調査した.このとき対象生物はメダカ受精卵とした.非対称バーストパルスの形状(正負パルス幅,電圧,間隔,バーストパルス数など),電極形状,パルス印加後の周囲溶液などを変化し,メダカ受精卵に対する電気ダメージの大きさを観察等により調査した結果,メダカ受精卵に対する影響を抑えつつ印加できる非対称バーストパルスの条件が判明した.さらにメダカ受精卵に対するパルス印加後の処理に用いる溶液による影響についても調査した.今回の条件を用いて物質導入実験をした結果,数種類の化学物質を電気ダメージ無しで受精卵内へ導入できた.
次に,非対称バーストパルスを用いて,メダカ受精卵にプラスミド導入を試みた.導入実験から1~2日後に蛍光顕微鏡で観察したところ,一部の受精卵内の細胞でGFP(Green Fluorescent Protein, 緑色蛍光タンパク質)によると考えられる緑色蛍光が観測された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

非対称バーストパルスシステムは問題なく動作しており,また,電気パルスや周囲溶液などの受精卵に対する影響を低減する条件調査も進んでいる.これらの実験条件において一部のメダカ受精卵に対して遺伝子導入ができたことを示す結果も出ており,おおむね順調に進展していると考える.

Strategy for Future Research Activity

メダカ受精卵に対してはさらに高い割合で遺伝子導入が確認できるようにパルスパラメータやそのほかの実験条件について詳細に調査する.また,そのほかの生物(線虫,大腸菌など)に対する遺伝子導入の可能性を探る調査を開始する.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究はおおむね計画通りに進んでおり,平成25年度はほぼ予定通りの支出であった.今回の差し引き金額は比較的小額でもあり,平成26年度と合算して使用するほうが効率的であると判断した.
平成26年度分と合算して使用する.

  • Research Products

    (7 results)

All 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Incorporation material into medaka (Oryzias latipes) eggs by asymmetric burst pulses2013

    • Author(s)
      S. Kono, A. Yamaguchi, T. Kubo, Y. Fukuhara, N. Tominaga
    • Journal Title

      Proc. of the 19th IEEE Pulsed Power Conference

      Volume: CD-ROM Pages: 924-929

    • DOI

      10.1109/PPC.2013.6627555

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メダカ受精卵に対する物質導入実験に用いる印加電圧波形の検討2014

    • Author(s)
      福原義剛,山口明美,冨永伸明,河野 晋
    • Organizer
      電気学会九州支部平成25年度(第4回)高専卒業研究発表会
    • Place of Presentation
      熊本高専熊本C(熊本県)
    • Year and Date
      20140308-20140308
  • [Presentation] 新規物質導入法を用いたビスフェノール類の発生影響評価2013

    • Author(s)
      山口明美,福原義剛,河野晋,渡辺咲子,中田晴彦,有薗幸司,冨永伸明
    • Organizer
      環境ホルモン学会第16回研究発表
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      20131212-20131212
  • [Presentation] パルス印加による魚類受精卵への高効率物質導入技術2013

    • Author(s)
      河野晋
    • Organizer
      九州沖縄地区KOSEN 新技術マッチングフェア2013
    • Place of Presentation
      マリンメッセ福岡(福岡県)
    • Year and Date
      20131113-20131113
  • [Presentation] 研究紹介(HIgh Voltage Pulse Generator, メダカ受精卵物質導入システム)2013

    • Author(s)
      河野晋
    • Organizer
      第5回パルスパワーおよび放電の農水系利用調査専門委員会
    • Place of Presentation
      名城大学名駅サテライト(愛知県)
    • Year and Date
      20131031-20131031
  • [Presentation] ビスフェノールAの新規物質導入法による発生影響評価2013

    • Author(s)
      山口明美,河野晋,渡辺咲子,中田晴彦,有薗幸司,冨永伸明
    • Organizer
      フォーラム2013:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      九州大学医学部百年講堂(福岡県)
    • Year and Date
      20130913-20130913
  • [Presentation] 高電界パルスによるメダカ(Oryzias latipes)卵への物質導入 ―物質導入量の増加を目的とした電圧パルスの連続印加および分子量と導入効率についての検討―2013

    • Author(s)
      山口明美,冨永伸明,福原義剛,河野晋
    • Organizer
      第19回日本環境毒性学会研究発表会
    • Place of Presentation
      東洋大学白山キャンパス(東京都)
    • Year and Date
      20130908-20130908

URL: 

Published: 2015-05-28  

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