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ネムリユスリカの持つ極限的な放射線耐性の分子機構の解明とその宇宙生物学への利用

研究課題

研究課題/領域番号 07F07619
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 分子生物学
研究機関独立行政法人農業生物資源研究所

研究代表者

奥田 隆  独立行政法人農業生物資源研究所, 乾燥耐性研究ユニット, ユニット長

研究分担者 GUSEV Oleg  独立行政法人農業生物資源研究所, 乾燥耐性研究ユニット, 外国人特別研究員
GUSEV O  独立行政法人農業生物資源研究所, 乾燥耐性研究ユニット, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2009年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2008年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2007年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード放射線耐性 / クリプトビオシス / 抗酸化酵素 / HSP / DNA二重鎖切断 / DNA修復 / イオンビーム / 宇宙生物学
研究概要

ネムリユスリカ幼虫が乾燥過程で発現する遺伝子のESTデータベースをもとに、乾燥ストレスに関わる遺伝子のクローニンングを行なった。その主な内訳は、分子シャペロン(hsp27, p26, hsp60, hsp70, hsp70, hsp90)、抗酸化因子(Mn-,Zn-,Cu-SOD, Catalase, Glutathione Peroxidase)、DNA修復酵素(Photolyase,Rad23,Rad51,pms)、そしてアポトーシス関連因子(Survivin, Aif, AIP)などである。更にこれらの遺伝子の発現パターンを乾燥ストレスおよび放射線ストレスを与えた後に定量的PCRで解析を行った結果、乾燥ストレスで発現誘導された多くの遺伝子が放射線照射後にも発現誘導されていた。クリプトビオシスに誘導された幼虫が放射線に対しても交差抵抗性を示すメカニズムが明らかとなってきた。その他、新規性の高い興味深い発見としてアポトーシスの抑制に関わるとされているGelsorine遺伝子の発現が認められた。実際、ネムリユスリカでは高い放射線照射後もアポトーシス誘導はわずかにしか認められない。
放射線感受性ヤモンユスリカ幼虫とネムリユスリカ幼虫にヘリウムイオンビーム(70,100,480Gy)を照射後、コメットアッセイ法を用いてDNAの損傷と修復について解析を行ったところ、照射48時間後の損傷及び修復程度に両者で顕著な差は認められなかったが、照射96時間後はネムリユスリカの修復能がわずかだが有意に高かった。ネムリユスリカが特異的にDNA修復の能力に優れているわけではない事実を明らかにした。
国際宇宙ステーションに運ばれ、30ヶ月間、宇宙空間に直接暴露されたネムリユスリカ幼虫が回収された。80℃以上の高温に長期間曝されたにもかかわらず、水戻ししたところ蘇生した。このサンプルが受けた宇宙空間でのストレスの査定をおこなった。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Sleeping Chironomid" Polypedilum vaderplanki : morphological, genetical and biochemical tricks for survival in outer space2009

    • 著者名/発表者名
      Gusev O, Kikawada T, Cornette R, Sychev V, Levinskikh R., Alexeev V., Malutina, L., Novikova, N.Okuda T
    • 学会等名
      9th European Workshop on Astrobiology EANA'09
    • 発表場所
      ベルギー、ブリュッセル
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] An anhydrobiotic insect, Polypedilum vanderplanki as a tool for astrobiology2008

    • 著者名/発表者名
      Gusev, O., Y. Nakahara, V. Sychev, M. Levinskikh, N. Novikova, V. Alexeev, T. Kikawada, T. Okuda
    • 学会等名
      24^<th> Space Science Symposium
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] An anhydrobiotic insect, Polypedilum vanderplanki as a tool for astrobiology2008

    • 著者名/発表者名
      Gusev, O., Y. Nakahara, V. Sychev, M. Levinskikh, N. Novikova, V. Alexeev, T. Kikawada, T. Okuda
    • 学会等名
      Annual Meeting of Japan Geoscience Union
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Genetic compensation of high dose radiation-induced damage in an anhydrobiotic insect2008

    • 著者名/発表者名
      Gusev, O., Y. Nakahara, T. Sakashita, T. Kikawada, T. Okuda
    • 学会等名
      37th COSPAR Scientific Assembly
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Sleeping chironomid Polypedilum vanderplanki: is DNA rearrangement a key to understanding of origin of anhydrobiosis in insects?2007

    • 著者名/発表者名
      Gusev O, Nakahara Y, Kanamori Y, Kikawada T, Okuda T
    • 学会等名
      第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学学会大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2024-03-26  

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