極限環境生物クマムシのＤＮＡ損傷修復機構の解析

极端微生物缓步动物DNA损伤修复机制分析

• 批准号: 18J21155
• 负责人: 吉田 祐貴
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J21155/
• 关键词: クマムシ; DNA損傷; 酸化ストレス; トランスクリプトミクス; DNA修復

2020年度は2019年度に引き続きDNA損傷因子への応答を調査するために、以下の研究を進めた。[DNA損傷薬剤への応答] 当初はヨコヅナクマムシを用いる計画であったが、飼育の状態が安定しなかったためより飼育しやすいエグゼンプラリスヤマクマムシを対象とした。まず曝露条件を検討すべく、様々な濃度でDNA損傷薬剤であるBleomycinをエグゼンプラリスヤマクマムシに24時間曝露したところ、100-400uMであれば致死量に到達せず、細胞内でストレスが発生することに起因すると思われる活動量の減少が見られた。これより100uMを曝露条件と決定し、曝露後24時間に渡って経時的なRNA-Seq解析を実施し、乾眠移行中のトランスクリプトームの変動と比較した。その結果、エグゼンプラリスヤマクマムシの乾眠移行中およびbleomycin応答中の早期から中期にかけての2条件で、抗酸化経路やアミノ酸代謝に関わる遺伝子が濃縮されることが明らかとなった。また、これまでヨコヅナクマムシの解析では見られなかったクマムシ特有の防御タンパクの発現誘導が見られ、先に報告したヨコヅナクマムシとエグゼンプラリスヤマクマムシの乾眠様式の違いの関与が示唆された。[クマムシ特異的な新規抗酸化遺伝子ファミリー] 昨年度報告したクマムシにのみ広く保存される新規の抗酸化遺伝子について機能解析を進めた。立体構造の決定およびin vitro実験系によってこのタンパクは新規の抗酸化タンパク質であることが確認された。本研究については論文としてまとめ、現在投稿中である。[ヨコヅナクマムシのガンマ線照射への応答] 初年度に実施したヨコヅナクマムシをガンマ線に曝露したのちの経時的RNA-Seq解析データをデータ論文としてまとめ、Data in Brief誌にて採択された。

In 2020, we will conduct research on DNA damage factors in 2019. [DNA The damage caused by the injury was initially reported as a result of a plan to stabilize the state of the animal. Exposure conditions are discussed in detail. The concentration of Bleomycin in the DNA damage agent is determined by 24-hour exposure time. The lethal dose of Bleomycin is 100-400uM. The activity of Bleomycin is reduced due to the occurrence of intracellular bleomycin. The RNA-Seq analysis was performed at 100uM exposure conditions, 24 hours after exposure, and the change in temperature during dry sleep migration was compared. The results show that the early stage of bleomycin migration is the middle stage of bleomycin migration, and the acid metabolism is the middle stage of bleomycin migration. In addition, the analysis of this problem is based on the analysis of the specific defense mechanism and the induction of the occurrence of the problem. [New Anti-Acidifying Gene] Yesterday's Annual Report: New Anti-Acidifying Gene Function Analysis The determination of the three-dimensional structure in the vitro system is confirmed by the new anti-acidification system. This research paper is published in Chinese. [Response] RNA-Seq analysis of the initial year's implementation of the project.

项目成果

Comparison of the transcriptomes of two tardigrades with different hatching coordination

• DOI: 10.1186/s12861-019-0205-9
• 发表时间: 2019-12
• 期刊: BMC Developmental Biology
• 作者: Yuki Yoshida;K. Sugiura;M. Tomita;M. Matsumoto;K. Arakawa

Transcriptomic analysis of the tardigrade Ramazzottius varieornatus exposed to short wavelength ultraviolet light

暴露于短波长紫外线的缓步动物 Ramazzottius varieornatus 的转录组分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Yoshida Y.;Sugiura K.;Tomita M.;Matsumoto M.;Arakawa K.;吉田祐貴，堀川大樹，冨田勝，荒川和晴
• 通讯作者: 吉田祐貴，堀川大樹，冨田勝，荒川和晴

Ultralow Input Genome Sequencing Library Preparation from a Single Tardigrade Specimen

从单个缓步动物样本中制备超低输入基因组测序文库

• DOI: 10.3791/57615
• 发表时间: 2018
• 期刊: Journal of Visualized Experiments
• 作者: Yoshida Yuki;Konno Sayuri;Nishino Ryousuke;Murai Yumi;Tomita Masaru;Arakawa Kazuharu
• 通讯作者: Arakawa Kazuharu

オミクス解析による緩歩動物特異的な新規抗酸化タンパクファミリーの探索

使用组学分析寻找新型缓步动物特异性抗氧化蛋白家族

• 发表时间: 2020
• 作者: 吉田祐貴，佐藤匡史;太田知世;堀川大樹，冨田勝，加藤晃一;荒川和晴
• 通讯作者: 荒川和晴

The third day of embryonic development is critical for egg hatching in a tardigrade Hypsibius exemplaris

胚胎发育的第三天对于缓步动物 Hypsibius exemplaris 的卵孵化至关重要

• 发表时间: 2019
• 作者: Yoshida Y.;Sugiura K.;Tomita M.;Matsumoto M.;Arakawa K.
• 通讯作者: Arakawa K.