ミクロ環境場における単分子ゲノムDNAの高次構造相

微环境中单分子基因组DNA的高阶结构相

基本信息

批准号：
08F08023
负责人：
吉川研一
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08023/
关键词：
DNA compaction photocontrol of bioactivity radioprotection microenvironment

项目摘要

本年度は、マイクロ流路や膜小胞などの人工的な微小空間や生細胞内でのDNAの高次構造とその遺伝子活性の相関を明らかにする事を目的として研究を行ってきた。その上で、当初に挙げた研究計画の中で、特にDNAの高次構造と遺伝子活性の解析に力を入れて研究を行った。まず、1つめとしてDNAと放射線ダメージに関する実験を行った。DNAが放射線によってダメージを受ける事は周知の事実であるが、そのダメージを定量的に測定する方法はこれまでは無く、個体や細胞が変異した事をもって知る事しか出来なかった。ここで我々は、DNAの直接観察という新しいアイデアによってDNAのダメージを定量測定できる事を示し、更に、高次構造と放射線ダメージとの相関を明らかにする事で、遺伝子発現活動が活発な細胞ほど放射線ダメージを受けるという疫学的事実を説明可能な定量的データを得ることが出来た。これは、本手法を用いて種々の状態にあるDNAのダメージを定量・規格化することにより、これまで曖昧であった放射線が遺伝子に与えるダメージを定量的に比較できる基準を作成可能である事を示しており、大変重要な成果である。2つめに、光感受性のDNA結合化合物を導入する事で、DNAの高次構造を光によって制御し、光感受性の遺伝子発現制御を行う事に成功した。これは例えば、遺伝子導入後に光によって発現が制御可能な治療法の開発に貢献するものである。

今年，我们一直在进行研究，目的是阐明DNA的高阶结构与其在人工微广体（例如微流体通道，膜囊泡和活细胞）中的高阶结构与其基因活性之间的相关性。此外，在开始时提到的研究计划中，我们专注于分析DNA的高阶结构和基因活性。首先，我们进行了关于DNA和辐射损伤的实验。众所周知，DNA受到辐射的损害，但是从未有过定量测量损伤的方法，只有从个体或细胞的突变中我们才能知道。在这里，我们证明可以使用直接DNA观察的新想法进行定量测量DNA损伤，并通过阐明高阶结构和辐射损伤之间的相关性，我们能够获得定量数据，这些数据解释了流行病学事实，即具有活性基因表达活性的细胞会受到辐射损害。这是一个非常重要的结果，因为它表明，通过定量确定和归一化DNA在各种状态下的损伤，可以创建一个标准，可以定量比较由辐射引起的基因造成的损害，而基因造成的损害以前既模糊。其次，通过引入光敏的DNA结合化合物，我们能够通过光和控制光敏基因表达来控制DNA的高阶结构。例如，这有助于疗法的发展，其表达可以通过基因转移后的光控制。