放射光による突然変異誘発とDNA塩基変化のスペクトル

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03680185
• 研究機関: 国立がんセンター
• 研究代表者: 宗像 信生 国立がんセンター研究所, 放射線研究部, 室長 (50100152)
• キーワード: 放射光 / 枯草菌胞子 / 突然変異 / 塩基置換 / PCR-SSCP法

研究概要

本研究では、放射光の利用によってはじめて可能になった、X線から紫外線にわたる広大な波長領域の単色光子の生物効果を、誘発突然変異体におけるDNA塩基配列変化に着目して解析している。昨年度および本年度の研究により枯草菌から多数の突然変異体を分離してそのDNA塩基配列を調べる簡便な実験系を樹立した。 この系では、各種放射線を照射された胞子から、ナリジキシン酸抵抗性の突然変異体を分離し、それぞれの菌株からDNAを抽出し、gyrA遺伝子の5'末端の一部をポリメラーゼ連鎖反応によって増幅させ、えられたDNA断片を加熱により単鎖として、ポリアクリルアミドゲル電気泳動し、泳動パターンの比較により、タイピングする(PCR-SSCP法)。現在までに16タイプのgyrAアリルが見つかり、それぞれが特定の塩基配列変化を示した。この方法により、約800株の突然変異体の配列解析を行なった。このうち8タイプは、一塩基置換であり、GC対からAT対への変化によるものが最も多く、これは紫外線、ガンマ線、放射光の真空紫外線、軟X線とも同様であった。約200株の放射光照射によって誘発された突然変異体で特殊なのは、残りの8タイプの二ないし三の連続した塩基対が一時に変化したものであった。このうち、タイプ10(CAからTG)、11(TCAからGTT)、14(GAAからACT)および15(TGからCA)は放射光照射されたものからのみ発見された。二種類の三塩基連続変化は、それぞれリン原子およびカルシウム原子のK殻電子の共鳴吸収ピーク波長による照射からえられた。

研究成果

• [文献書誌] Munakata,N.,Saito,M.,Hieda,K.: "Inactivation action spectra of Bacillus subtilis spores in extended ultraviolet wavelengths (50-300nm) obtained with synchrotron radiation." Phtochemistry and Photobiology. 54. 761-768 (1991)
• [文献書誌] Munakata,N.,Hieda,K.,Usami,N.Yokoya,A.,Kobayashi,K.: "Inactivation action spectra of Bacillus subtilis spores with monochromatic soft X rays (0.1-0.6nm) of synchrotron radiation." Radiation Research. 131. 72-80 (1992)
• [文献書誌] 宗像 信生: "放射光による生物効果の作用スペクトル:細菌胞子の研究。" 放射光. 5. 143-156 (1992)
• [文献書誌] Munakata,N.: "Action spectra for inactivation and mutagenesis of Bacillus subtilis spores in wavelength ranges between 0.1 to 300nm." in “Synchrotron Radiation in Life Sciences"(Oxford University Press). (1993)