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

极端干燥耐受性、脱水生物的基因组保护和修复机制

基本信息

项目摘要

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。
The purpose of this study is to understand the process of drying and rehydration of DNA, the location of DNA damage, the factors of DNA protection and repair, and the overall content of DNA protection and repair mechanism. This study indicates that both mechanisms exist for the extreme desiccation tolerance of Pv11 cells, for the stability and protection of high-order DNA structures, and for the complete repair of DNA locks. The ultimate desiccation tolerance, Pv11 cells and other cultured cells were not recognized, and the presence of special protective factors and DNA repair factors was not expected. This study is aimed at analyzing the identity and function of DNA protection and repair factors. In 2022, the development and production of DNA double lock cleavage (DSB) in cell culture was optimized by drying DSB (Breakome). Pv11 cells drying, rehydration and process of a number of different types of media, cell fixation, media, DNA damage assessment The DNA of Pv11 cells was confirmed to be damaged by acid treatment. Now, the collection of photos and pictures is in progress. The improved version of BLISS and the DSB analysis method for NGS analysis were optimized for the development and final purpose of the Pv11 cell line. In 2023, the drying and rehydration of Pv11 cells and the construction of Breakome design were scheduled.

项目成果

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乾燥しても死なない秘密: Secret of not Dying from Drying out
不因干燥而死的秘诀
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yuki Yoshida§;Oleg Gusev;Richard Cornette;Takahiro Kikawada;Satoshi Kida;黄川田隆洋
  • 通讯作者:
    黄川田隆洋
極限乾燥耐性に対する水による影響の反応速度論的考察
水对极端干燥耐受性影响的动力学考虑
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yuki Yoshida§;Oleg Gusev;Richard Cornette;Takahiro Kikawada;Satoshi Kida;黄川田隆洋;Tamau Kawashima,Nene Kabayama,Yuki Odagiri,Toshiyuki Tanimizu,Rie Ishikawa,Satoshi Kida;山田貴大
  • 通讯作者:
    山田貴大
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黄川田 隆洋其他文献

竹林の昆虫-微生物共生系
竹林昆虫-微生物共生系统
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    水谷 晃輔;宮田 佑吾;徳本 翔子;黄川田 隆洋;土岐和多瑠
  • 通讯作者:
    土岐和多瑠
ネムリユスリカの乾燥過程におけるトレハローストランスポーターの機能解明
阐明海藻糖转运蛋白在摇蚊干燥过程中的功能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    水谷 晃輔;宮田 佑吾;徳本 翔子;Richard Cornette;黄川田 隆洋
  • 通讯作者:
    黄川田 隆洋
ネムリユスリカにおける新規プロモーターの同定とその応用
摇蚊新型启动子的鉴定及其应用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    徳本翔子;宮田佑吾;十亀陽一郎;黄川田 隆洋
  • 通讯作者:
    黄川田 隆洋
アガロース固着法を用いたSf9細胞による昆虫嗅覚受容体の機能解析
使用琼脂糖固定法使用 Sf9 细胞进行昆虫嗅觉受体的功能分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    布施 寛人;宮田 佑吾;徳本 翔子;コルネット リシャー;黄川田 隆洋
  • 通讯作者:
    黄川田 隆洋
Functional Assay for the Trehalose Transporter of the Sleeping Chironomid during Desiccation Process
干燥过程中睡眠摇蚊海藻糖转运蛋白的功能测定
  • DOI:
    10.20585/cryobolcryotechnol.66.2_121
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    水谷 晃輔;宮田 佑吾;徳本 翔子;黄川田 隆洋
  • 通讯作者:
    黄川田 隆洋

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Elucidation of anhydrobiosis in Triops longicaudatus.
长尾Triops 脱水生物的阐明。
  • 批准号:
    22KF0392
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
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ネムリユスリカの極限乾燥耐性に関わる新規ストレスタンパク質の機能解析
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