2021 Fiscal Year Research-status Report
細胞集団における放射線誘発突然変異の頻度分布に関する研究
| Project/Area Number |
17K20052
|
|---|
| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
鹿園 直哉 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学所, 統括グループリーダー (10354961)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 真理 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (70727338)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2023-03-31
|
| Keywords | 突然変異 / 放射線 / ミューテーター |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、放射線誘発突然変異が集団内で不均一に起こりうる可能性に着目し、細胞一つ一つの生理状態と突然変異の関係性を明らかにすることを狙う。本研究では、細胞に放射線を照射した後の生理状態が細胞の生存や突然変異にどのように関わるかに迫る。具体的には、細胞増殖が速く解析結果が早く得られるモデル生物の大腸菌を用い、放射線照射後の生理状態の突然変異への影響や、影響がある場合どのようなメカニズムでその影響が生じるのかの解明を目指して研究を進める。
本年度は、大腸菌のX線照射後液体富栄養培地で2時間培養した場合には、照射直後や16時間培養した場合に比べlacI突然変異頻度が非常に高くなる現象に関する研究を進めた。ストレス応答を制御するrpoSの関与を調べたところ、rpoSの欠損によって本現象は観察されなくなった。このことから培養時間依存的な突然変異誘発は、大腸菌のストレス応答による生理状態の変化に起因している可能性が考えられる。
また、本年度は増殖ストレス条件下での大腸菌のX線誘発突然変異を調べる実験系の構築を試みた。lacZ遺伝子に機能欠損を生じさせる突然変異があると炭素源がラクトースのみの培地(ラクトース最少培地)上では増殖できないことを利用し、lacZ遺伝子機能を通常に戻す突然変異が生じやすくなるかを調べた。その結果、増殖阻害ストレスによって突然変異頻度に大きな変化は生じなかった。ストレス存在下で突然変異頻度が増大することを示す研究も知られているが、突然変異頻度を大きく変化させるためには、増殖ストレスの強度やタイミングなど特異的な条件が必要だと考えられる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
X線照射後の大腸菌の生理条件により突然変異誘発が影響を受ける可能性を示唆する結果が得られているが、コロナ禍で照射実験施設への出張が取りやめとなり、ストレス存在下での突然変異に関するデータを思うように得ることができなかった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
放射線照射後の生育ストレス存在下でmutator頻度を調べる実験を進める。ストレスのみで突然変異頻度が変化する条件を探し出し、その状態でのX線誘発頻度及びmutator頻度の線量依存性を調べる。また、誘発された変異の分布に関する基礎的知見を得る予定である。
さらには、様々な突然変異株を用いて、ストレス存在下における放射線誘発突然変異誘発に特異的に関与する因子の特定も試みる。変異に関しては、引き続きlacZ遺伝子における塩基置換や欠失とともに、進化にも深く関与すると考えられている重複に着目して研究を進める。
|
| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響のため、実験・出張が取りやめとなり物品費及び旅費に未使用額が生じた。未使用額は、大腸菌の培養実験、照射実験のための線量測定、大腸菌株作成実験に係る試薬・消耗品の購入に充てる予定である。
|
