2022 Fiscal Year Annual Research Report
Study on radiation-induced mutagenesis in a bacterial population
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17K20052
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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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, 量子生命科学研究所, 上席研究員 (10354961)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 真理 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (70727338)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 突然変異 / 放射線 / ミューテーター / DNA損傷 |
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| 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い、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を進めた。lacZ遺伝子に短い重複配列を持ち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)上では増殖できなくなる。この遺伝子変異を有する細胞株を用い、lacZ遺伝子機能を通常に戻す短い欠失が生じやすくなるかをラクトース培地上でコロニー形成がおこなわれるかどうかを指標に調べた。この時、抗生物質を培地に加え、増殖ストレスを与えた。抗生物質濃度や抗生物質付与時間を変化させ突然変異誘発を調べたが、頻度を大きく増大させる条件は見出されなかった。一方、本実験遂行中にこの短い欠失を増大する遺伝子変異株として、5’末端を有する遊離一本鎖DNAを切断する活性(5’FLAP活性)が不活化されているpolA107株を見出した。突然変異頻度を大きく変化させるためには、5’FLAP活性を低下させることの可能な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。
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