Genome protection and repair mechanisms for the extreme desiccation tolerance, anhydrobiosis

本研究の目的は、ネムリユスリカの乾燥・再水和の過程で生じる”DNAの障害”が、”どの場所”で生じて、”どのような因子で保護・修復”しているのかを知ることで、"乾燥耐性をもたらすDNA保護・修復機構"の全容を解明することにある。これまでの研究から、Pv11細胞の極限乾燥耐性には、ゲノムDNAの高次構造を安定保護させる機構と、DNA鎖の傷害を完全に修復させる機構の双方が存在していることが示唆された。極限的乾燥耐性は、Pv11細胞以外の培養細胞では認められない事から、特殊なゲノム構造保護因子やDNA修復因子の存在が予想される。そこで本研究では、新規なゲノムDNAの保護・修復因子の同定と機能解析を行う。2022年度はネムリユスリカに最適化された網羅的DNA二本鎖切断（DSB）マッピング法 (Pv-BLISS)の開発と、ネムリユスリカ培養細胞を用いた乾燥処理DSBデータベース（Breakome）の構築を目指した。Pv11細胞の乾燥・再水和過程の複数のタイムポイントで、細胞を固定し、コメットアッセイによりDNA障害の評価を行った。ポジティブコントロールとして実施した過酸化水素処理でPv11細胞のDNAが確かに障害を受けていることが確認できた。現在、集積したコメットアッセイのデータの画像解析を進めている。また、網羅的DSBマッピング法としてBLISSの改良版であるsBLISSをベースに手法のPv11細胞に最適化されたライブラリ構築プロトコルの開発を行い、最終的に目的とするNGS解析用ライブラリを取得した。2023年度はライブラリのシーケンスを行い、Pv11細胞の乾燥再水和過程のBreakomeデータベース構築を行う予定である。

本研究の目的は、ネムリユスリカの乾燥・再水和の過程で生じる”DNAの障害”が、”どの場所”で生じて、”どのような因子で保護・修復”しているのかを知ることで、"乾燥耐性をもたらすDNA保護・修復機構"の全容を解明することにある。これまでの研究から、Pv11細胞の極限乾燥耐性には、ゲノムDNAの高次構造を安定保護させる機構と、DNA鎖の傷害を完全に修復させる機構の双方が存在していることが示唆された。極限的乾燥耐性は、Pv11細胞以外の培養細胞では認められない事から、特殊なゲノム構造保護因子やDNA修復因子の存在が予想される。そこで本研究では、新規なゲノムDNAの保護・修復因子の同定と機能解析を行う。2022年度はネムリユスリカに最適化された網羅的DNA二本鎖切断（DSB）マッピング法 (Pv-BLISS)の開発と、ネムリユスリカ培養細胞を用いた乾燥処理DSBデータベース（Breakome）の構築を目指した。Pv11細胞の乾燥・再水和過程の複数のタイムポイントで、細胞を固定し、コメットアッセイによりDNA障害の評価を行った。ポジティブコントロールとして実施した過酸化水素処理でPv11細胞のDNAが確かに障害を受けていることが確認できた。現在、集積したコメットアッセイのデータの画像解析を進めている。また、網羅的DSBマッピング法としてBLISSの改良版であるsBLISSをベースに手法のPv11細胞に最適化されたライブラリ構築プロトコルの開発を行い、最終的に目的とするNGS解析用ライブラリを取得した。2023年度はライブラリのシーケンスを行い、Pv11細胞の乾燥再水和過程のBreakomeデータベース構築を行う予定である。