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極限環境生物クマムシのDNA損傷修復機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18J21155
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 システムゲノム科学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

吉田 祐貴  慶應義塾大学, 政策・メディア研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードクマムシ / DNA損傷 / 酸化ストレス / トランスクリプトミクス / DNA修復
研究実績の概要

2020年度は2019年度に引き続きDNA損傷因子への応答を調査するために、以下の研究を進めた。
[DNA損傷薬剤への応答] 当初はヨコヅナクマムシを用いる計画であったが、飼育の状態が安定しなかったためより飼育しやすいエグゼンプラリスヤマクマムシを対象とした。まず曝露条件を検討すべく、様々な濃度でDNA損傷薬剤であるBleomycinをエグゼンプラリスヤマクマムシに24時間曝露したところ、100-400uMであれば致死量に到達せず、細胞内でストレスが発生することに起因すると思われる活動量の減少が見られた。これより100uMを曝露条件と決定し、曝露後24時間に渡って経時的なRNA-Seq解析を実施し、乾眠移行中のトランスクリプトームの変動と比較した。その結果、エグゼンプラリスヤマクマムシの乾眠移行中およびbleomycin応答中の早期から中期にかけての2条件で、抗酸化経路やアミノ酸代謝に関わる遺伝子が濃縮されることが明らかとなった。また、これまでヨコヅナクマムシの解析では見られなかったクマムシ特有の防御タンパクの発現誘導が見られ、先に報告したヨコヅナクマムシとエグゼンプラリスヤマクマムシの乾眠様式の違いの関与が示唆された。
[クマムシ特異的な新規抗酸化遺伝子ファミリー] 昨年度報告したクマムシにのみ広く保存される新規の抗酸化遺伝子について機能解析を進めた。立体構造の決定およびin vitro実験系によってこのタンパクは新規の抗酸化タンパク質であることが確認された。本研究については論文としてまとめ、現在投稿中である。
[ヨコヅナクマムシのガンマ線照射への応答] 初年度に実施したヨコヅナクマムシをガンマ線に曝露したのちの経時的RNA-Seq解析データをデータ論文としてまとめ、Data in Brief誌にて採択された。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] RNA sequencing data for gamma radiation response in the extremotolerant tardigrade Ramazzottius varieornatus2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshida; Daiki D. Horikawa; Tetsuya Sakashita; Yuichiro Yokota; Yasuhiko Kobayashi; Masaru Tomita; Kazuharu Arakawa
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of the transcriptomes of two tardigrades with different hatching coordination2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Yuki、Sugiura Kenta、Tomita Masaru、Matsumoto Midori、Arakawa Kazuharu
    • 雑誌名

      BMC Developmental Biology

      巻: 19 号: 1 ページ: 24-24

    • DOI

      10.1186/s12861-019-0205-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultralow Input Genome Sequencing Library Preparation from a Single Tardigrade Specimen2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Yuki、Konno Sayuri、Nishino Ryousuke、Murai Yumi、Tomita Masaru、Arakawa Kazuharu
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 137 号: 137

    • DOI

      10.3791/57615

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オミクス解析による緩歩動物特異的な新規抗酸化タンパクファミリーの探索2020

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴, 佐藤匡史, 太田知世, 堀川大樹, 冨田勝, 加藤晃一, 荒川和晴
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] オミクス解析による緩歩動物特異的な新規抗酸化遺伝子の探索2020

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴, 佐藤匡史, 太田知世, 堀川大樹, 冨田勝, 加藤晃一, 荒川和晴
    • 学会等名
      クマムシ学研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 短波長紫外線に曝露したヨコヅナクマムシのトランスクリプトーム解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴,堀川大樹,冨田勝,荒川和晴.
    • 学会等名
      生命情報科学若手の会 第11回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 短波長紫外線に曝露したヨコヅナクマムシのトランスクリプトーム解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴,堀川大樹,冨田勝,荒川和晴
    • 学会等名
      クマムシ学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 発生3日目がクマムシHypsibius exemplarisの孵化に重要である2019

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴,杉浦健太,冨田勝,松本緑,荒川和晴
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 短波長紫外線に曝露したヨコヅナクマムシのトランスクリプトーム解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴,堀川大樹,冨田勝,荒川和晴
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The third day of embryonic development is critical for egg hatching in a tardigrade Hypsibius exemplaris2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Y., Sugiura K., Tomita M., Matsumoto M., Arakawa K.
    • 学会等名
      ISMB2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparative genomics of two tardigrades with different cryptociotic capacities2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Y., Koutsovoulos G., Laetsch DR., Stevens L., Kumar S., Horikawa DD., Ishino K., Komine S., Kunieda T., Tomita M., Blaxter M., Arakawa K.
    • 学会等名
      ICSB2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transcriptomic analysis of the tardigrade Ramazzottius varieornatus exposed to short wavelength ultraviolet light2018

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴,堀川大樹,冨田勝,荒川和晴
    • 学会等名
      第41回(2018年)年会プログラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 短波長紫外線へ曝露されたヨコヅナクマムシのトランスクリプトーム解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴,堀川大樹,冨田勝,荒川和晴
    • 学会等名
      第2回クマムシ学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Comparative genomics of the tardigrades Hypsibius dujardini and Ramazzottius varieornatus2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Y., Koutsovoulos G., Laetsch D. R., Stevens L., Kumar S., Horikawa D. D., Ishino K., Komine S., Kunieda T., Tomita M., Blaxter M., Arakawa K.
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Tardigrada
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヨコヅナクマムシとドゥジャルダンヤマクマムシの比較ゲノム解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴, Koutsovoulos G., Laetsch D. R., Stevens L., Kumar S., 堀川大樹, 石野響子, 小峰栞, 國枝武和, 冨田勝, Blaxter M., 荒川和晴
    • 学会等名
      生命医薬情報学連合大会(IIBMP)2018 年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 短波長紫外線を暴露されたヨコヅナクマムシのトランスクリプトーム解析2018

    • 著者名/発表者名
      吉田祐貴、堀川大樹、冨田勝、荒川和晴
    • 学会等名
      生命科学系フロンティアミーティング 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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