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ニホンドロソコエビの遺伝子発現解析を用いた汽水域底質の汚染源推定

研究課題

研究課題/領域番号 16J04681
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 土木環境システム
研究機関東京大学

研究代表者

日置 恭史郎  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード生態毒性 / cDNA-AFLP / 底質 / 道路塵埃 / Sediment TIE / 次世代シーケンサー / 遺伝子発現 / 非モデル生物
研究実績の概要

昨年度の研究によって、cDNA-AFLP法によって非モデル生物における新規の曝露マーカー遺伝子を探索でき、多様な化学物質を含む環境試料へも適用可能であることが示された。今年度は、これら遺伝子発現解析の結果が、Sediment TIE(Toxicity Identification Evaluation)などの物理化学的な処理を主とした従来の毒性原因物質特定手法と整合するかどうか検証した。
cDNA-AFLP解析時に使用した物と同一の道路塵埃試料を用いて、Sediment TIEを実施した。結果、陽イオン交換樹脂SIR-300を添加した系よりも炭素系吸着剤XAD-4を添加した系で有意に10日間致死率および成長阻害が低減され、有機系物質による毒性寄与が示唆された。さらにSediment TIEにおける曝露試験中の溶存態濃度の分析結果から、亜鉛、銅と遊離アンモニアよりもニコチンの道路塵埃毒性への寄与が大きいことが明らかになった。これらの結果は、道路塵埃曝露時の発現パターンはニコチン曝露時の発現パターンと最も類似していたというcDNA-AFLP解析の結果と整合しており、cDNA-AFLPによって探索されたマーカー遺伝子の頑健性を示している。ただしニコチンのみを曝露した追加実験を実施したところ、道路塵埃曝露系で検出された溶存態ニコチン濃度では有意な致死影響は見られなかった。したがって、溶存態ニコチン以外の他の未測定物質や測定物質間の複合影響が道路塵埃の急性毒性に寄与していると示唆された。
さらに次世代シーケンサーを用いて、ニホンドロソコエビのストレス応答関連遺伝子の塩基配列を取得した。金属曝露に関連するメタロチオネインや異物代謝に関わるシトクロムP450などの遺伝子の塩基配列を、相同性検索に基づき決定した。これらのデータは、今後本種を用いた生態毒性研究をおこなう上で有用な基礎知見である。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] De novo transcriptome sequencing of an estuarine amphipod Grandidierella japonica exposed to zinc2018

    • 著者名/発表者名
      Hiki Kyoshiro、Nakajima Nobuyoshi、Watanabe Haruna、Nakajima Fumiyuki、Tobino Tomohiro
    • 雑誌名

      Marine Genomics

      巻: 印刷中 ページ: 11-14

    • DOI

      10.1016/j.margen.2017.11.011

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Causes of highway road dust toxicity to an estuarine amphipod: Evaluating the effects of nicotine2017

    • 著者名/発表者名
      Hiki Kyoshiro、Nakajima Fumiyuki、Tobino Tomohiro
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 168 ページ: 1365-1374

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2016.11.122

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of cDNA-AFLP to biomarker exploration in a non-model species Grandidierella japonica2017

    • 著者名/発表者名
      Hiki Kyoshiro、Nakajima Fumiyuki、Tobino Tomohiro
    • 雑誌名

      Ecotoxicology and Environmental Safety

      巻: 140 ページ: 206-213

    • DOI

      10.1016/j.ecoenv.2017.02.037

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Duration of life-cycle toxicity tests with the ostracod Heterocypris incongruens2017

    • 著者名/発表者名
      Hiki Kyoshiro、Tobino Tomohiro、Nakajima Fumiyuki、Tsukahara Kenta
    • 雑誌名

      Environmental Toxicology and Chemistry

      巻: 36 号: 12 ページ: 3443-3449

    • DOI

      10.1002/etc.3931

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] トキシコゲノミクスデータベースを用いた毒性要因推定手法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      日置恭史郎、中島典之、飛野智宏
    • 学会等名
      第23回日本環境毒性学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛曝露下のニホンドロソコエビにおけるde novoトランスクリプトーム解析2017

    • 著者名/発表者名
      日置恭史郎, 中嶋信美, 渡部春奈, 中島典之, 飛野智宏
    • 学会等名
      NGS現場の会 第五回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Exploration of biomarkers in a benthic amphipod for toxic chemicals in road dust using cDNA-AFLP2017

    • 著者名/発表者名
      Hiki Kyoshiro、Nakajima Fumiyuki、Tobino Tomohiro
    • 学会等名
      18th International Conference on Diffuse Pollution and Eutrophication
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 汽水産端脚類ニホンドロソコエビを用いた高速道路塵埃の毒性評価2017

    • 著者名/発表者名
      日置恭史郎
    • 学会等名
      第21回日本水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Sediment TIE手法を用いた道路塵埃のニホンドロソコエビへの毒性要因の推定2016

    • 著者名/発表者名
      日置恭史郎、中島典之、飛野智宏
    • 学会等名
      第22回日本環境毒性学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Transcriptional profiling of a native estuarine amphipod exposed to road dust and the related chemicals by cDNA-AFLP2016

    • 著者名/発表者名
      Kyoshiro Hiki, Fumiyuki Nakajima, Tomohiro Tobino
    • 学会等名
      7th SETAC World Congress/SETAC North America 37th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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