2007 Fiscal Year Annual Research Report
ネムリユスリカの持つ極限的な放射線耐性の分子機構の解明とその宇宙生物学への利用
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07F07619
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| Research Institution | National Institute of Agrobiological Sciences |
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Principal Investigator |
奥田 隆 National Institute of Agrobiological Sciences, 昆虫科学研究領域・乾燥耐性研究ユニット, ユニット長
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
GUSEV O 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫科学研究領域・乾燥耐性研究ユニット, 外国人特別研究員
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| Keywords | 放射線耐性 / クリプトビオシス / 抗酸化酵素 / HSP / DNA二重鎖切断 / DNA修復 / イオンビーム / 宇宙生物学 |
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| Research Abstract |
ネムリユスリカ幼虫はほぼ完全に脱水した無代謝での休眠(クリプトビオシス)をする。クリプトビオシスに入った乾燥幼虫は、100℃やマイナス270℃、真空などの極限環境にも耐える。放射線に対しても強く、7000Gyの被爆の後に水に戻すと蘇生する。この線量は、DNAやタンパク質に直接的に物理的に損傷を与える強力なものである。ちなみに人間は10Gyの放射線の被爆で致死する。クリプトビオシス状態だとなぜ放射線ストレスから回避できるのか興味深い問題である。2007年6月にネムリユスリカ乾燥幼虫が国際宇宙ステーション(ISS)に運ばれ現在、宇宙空間に直接暴露する実験(BIORISK)を行っている。1年3ヶ月間暴露されたサンプルが2008年10月に地球に帰還する。そのサンプルが宇宙空間で受けた放射線ストレスを査定するために、コメットアッセー(アルカリ条件)によるDNA鎖切断と修復を解析する系の構築を行った。その地上実験の結果、クリプトビオシスに伴う乾燥ストレスによってネムリユスリカ幼虫体内で活性酸素が発生し、それがDNA鎖切断を誘発させていること、その損傷が水和後に完全修復されていることがわかった。さらにヒストンタンパク質のリン酸化を検出することによってDNA二重鎖切断が生じていることも示唆された。ネムリユスリカのクリプトビオシスに伴うDNA損傷はLET70Gyの照射に相当すると推定された。DNA二重鎖切断の修復メカニズムについてはよくわかっていない。ネムリ、ユスリカの系がDNA修復機構を解明する系として優れていることがわかったので、乾燥ストレス応答にリンクした放射線耐性の分子機構の解明をさらに進めていく。
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