| 研究領域 | 宇宙からひも解く新たな生命制御機構の統合的理解 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
15H05945
|
|---|
| 研究機関 | 群馬大学 |
|---|
研究代表者 |
高橋 昭久 群馬大学, 重粒子線医学推進機構, 教授 (60275336)
|
|---|
| 研究分担者 |
日出間 純 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (20250855)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-06-29 – 2020-03-31
|
| キーワード | 宇宙放射線 / 太陽紫外線 / 線質 / 線量率 / 疑似微小重力 / 複合影響 / 急性影響 / ライブイメージング |
|---|
| 研究実績の概要 |
1．「紫外線(UV)・放射線照射用クリノスタット装置の開発」：3Dクリノスタット上で回転した細胞と静置試料台上の細胞を経時的に約2日間モニタリングしたところ、細胞増殖や接着性および形状について両者に大きな変化は見られなかった。さらに、ガフクロミックフィルムの黒化度変化から、回転試料および静置試料ともに照射野内に試料配置領域が十分に含まれており、両者とも線量の平坦度と線量分布の対照性に有意な差がないことが分かった。さらに、ヒト正常線維芽細胞を静置固定装置に2日間セットした①非照射、②炭素線1 Gy同期照射後3時間、③炭素線1 Gy同期照射後24時間、3Dクリノスタットに2日間セットした④非照射、⑤炭素線1 Gy同期照射後3時間、⑥炭素線1 Gy同期照射後24時間のサンプルにつきRNAを抽出し、RNAseqをi-Laboratory LLP(筑波)にて実施した。
2. 「UV・放射線影響検出マーカー導入植物の作製」：宇宙実験を想定し、小型植物のシロイヌナズナおよびゼニゴケを材料に、UV障害・耐性マーカー遺伝子を導入した植物、葉緑体、ミトコンドリアの動態をライブ観察できる植物体の作製を行った。これら材料を用い、UVで障害を受けた葉緑体が、オートファジーによって特異的に除去されること、そしてその機能を失うことで、UVに感受性となることを見出した（Izumi et al. 2017）。また、このような現象は、UVに限らず、可視の強光によっても葉緑体が障害を受け、オートファジーによって除去されていることも分かった。
3．「疑似微小重力環境における植物のUV影響評価試験」：3Dクリノスタットを用いて、上記課題2で作製した植物体を材料に、疑似微小重力環境におけるUV影響評価の予備試験を開始した。現在、容器の改良を含め、最適な育成条件の検討を行っている。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
平成27年度、疑似微小重力・放射線同期照射装置の開発を遅延したため、生物試料による解析を平成28年度に繰り越したものの、順調にすすみ、さらに、物理特性の検証についても進展があった。そのため、平成29年度に予定していた対照実験用の放射線照射用水平回転台の作製を前倒して、早期に開発することができた。
また、A01-3計画班とゼブラフィッシュへの低線量・低線量率放射線照射の影響研究、A02-2計画班員と3Dクリノスタット同期照射システムを用いた遺伝子解析およびDuplex SequencingによるDNA変異解析、B01公募班と宇宙空間における植物育成障害とその課題克服について、Ｂ01公募班と植物における放射線、微小重力影響の可視化技術の開発について共同研究を実施することができた。さらに、本新学術の他班と技術交流、情報交流も盛んに行うことが出来た。
|
| 今後の研究の推進方策 |
対照実験用の放射線照射用水平回転台の物理特性の検証を実施し、3DクリノスタットX線と炭素線同期照射装置を用いて、微小重力との複合影響の生物学的効果比の取得を目指す。
また，3Dクリノスタットでの植物栽培条件を決定し、これまでに作製したUV・放射線影響検出マーカーを導入した植物を材料に、UV、放射線に対する線量率生物効果曲線の解析を実施すると同時に、3Dクリノスタットを用いて、疑似微小重力環境下でのUV影響を解析する。
|
