2020 Fiscal Year Annual Research Report
環境RNAを用いたモデル生物を対象とした環境毒性への生物応答の解析
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19K22934
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
土居 秀幸 兵庫県立大学, シミュレーション学研究科, 准教授 (80608505)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 正樹 富山県立大学, 工学部, 准教授 (20580070)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | 環境DNA / 環境RNA / RNAseq / 毒性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、水中において存在している“環境RNA“を取集し、RNAシークエンス（RNAseq）により遺伝子発現を解析する革新的手法を開発する。”環境RNAにより生物の遺伝子発現反応を連続測定できる革新的技術”を確立し、毒性への生物応答を継時的に捉えるために応用することを目的に研究を行なった
標準試験生物であり、全ゲノムの記載があるオオミジンコの生態毒性試験において、環境RNAを回収、シークエンス解析する手法を開発した。オオミジンコを銅に暴露したボトルと暴露しないボトルに入れたものを作って飼育実験を行った。その４８時間後、水中からはカードリッジフィルターを用いて水を濾過しRNA抽出キットなどを用いて抽出した。またその生体からも抽出を行なった。また様々な予備実験からこれらの処理は採水後すぐに迅速に行わなければRNAの回収が著しく少なくなることがわかった。そのRNAについて微量RNAシークエンスの実験を行い、HiseqにてRNAseqを行った。本研究で開発する環境RNAを用いた解析と、生物から直接取り出したRNAを用いた従来の解析との比較を行った。その結果、水中の環境RNAも微量分析であれば十分解析可能なだけのRNAが回収できることがわかった。さらに生体からのRNAseqの結果と比較したところ、水中ではアノテーションできるRNAが２０％ほど少なく、RNAの劣化などが見られるが、見出される遺伝子は生体で検出されたものと、概ね似通っていることが明らかとなった。また、銅の毒性の有無によって、特に水中のRNAにおいて両条件で遺伝子発現に違いが見られた。このことから、環境RNAを用いることで生物を生かしたまま毒性への反応としての遺伝子発現を見れる可能性が示唆された。
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