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DNA半減期の解明―生物標本の保存環境と分析可能性について

研究課題

研究課題/領域番号 20K13248
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分03060:文化財科学関連
研究機関北海道博物館

研究代表者

表 渓太  北海道博物館, 研究部, 学芸主査 (70761659)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード博物館標本 / 古代DNA / 資料保存 / DNA断片化 / 剥製標本 / 保存科学 / 生物標本 / DNA分解速度 / 博物館 / DNA半減期
研究開始時の研究の概要

博物館等に保管されている生物標本を用いてDNA分析を行う際には、残存するDNAの量や断片サイズが分析の成功可能性に大きく関わっている。特に貴重な古い標本ではDNAの分解が進んでいることに加え、使用できる資料の量が限られている場合が多く、効率的な分析が求められる。
しかし、どのような条件下でDNAの分解がどの程度の早さで進むのかについては、定量的な研究が進んでいない。
そこで、生物標本の分析可能性を推定する基準を得るために、経過時間と保存条件に応じたDNA半減期を解明する。

研究成果の概要

博物館等の標本に含まれるDNAの分析可能性と保存環境について明らかにするために、試料を様々な条件下に長時間おいて、残存DNAのモニタリングを行った。
その結果、DNA半減期は保存環境と断片サイズに依存すること、また、経過時間の早い段階では見かけ上の半減期が非常に短くなることを確認した。この現象は試料中でDNA損傷速度の異なる部位が混在することが要因であった。先行研究ではDNA半減期が一定だという前提で解析を行っており、誤差が大きくなる可能性がある。
さらに、古い剥製標本を用いることでより長期的な半減期についても解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、DNA分析が古い標本でも可能になったことで、博物館等の標本が様々な分野で利用されるようになっている。しかし、DNAは時間の経過とともに分解していくため、分析成功率は徐々に低下していく。どのような条件下でDNAの分解がどの程度の早さで進むのかについては、ほとんど定量的な研究が行われていなかった。
本研究の成果に基づいて、標本の年代や保存環境等から残存DNAの状態を推定することで、より効率的・確実な分析が可能になると期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [学会発表] 鳥類剥製標本におけるDNA半減期について2022

    • 著者名/発表者名
      表渓太
    • 学会等名
      日本鳥学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 鳥類の剥製標本を用いた保全遺伝学的研究2021

    • 著者名/発表者名
      表渓太
    • 学会等名
      種生物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 博物館標本の生態学―過去・現在・未来をつなぐ―(出版準備中)2023

    • 著者名/発表者名
      種生物学会編
    • 総ページ数
      230
    • 出版者
      文一総合出版
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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