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，我们进行了研究，旨在阐明微通道和膜囊泡等人工微空间以及活细胞中DNA的高阶结构与其基因活性之间的相关性。基于此，我将研究重点放在DNA高阶结构和基因活性分析上，这也是我当初制定的研究计划的一部分。首先，我们进行了DNA和辐射损伤的实验。众所周知，DNA 会因辐射而受损，但到目前为止，还没有办法定量测量这种损伤，唯一知道的方法是个体或细胞何时发生突变。在这里，我们证明了利用直接观察DNA的新思路可以定量测量DNA损伤，此外，通过阐明高阶结构与辐射损伤之间的相关性，我们发现基因表达更加活跃的细胞活动我们能够获得可以解释辐射损伤的流行病学事实的定量数据。这意味着，通过使用这种方法对各种状态下DNA的损伤进行量化和标准化，将有可能创建一个可以定量比较辐射对基因造成的损伤的标准，这是一个迄今为止一直很模糊的标准。重要结果。其次，通过引入光敏DNA结合化合物，我们能够通过光控制DNA的高阶结构，并成功控制光敏基因的表达。例如，这将有助于开发治疗方法，其中在基因导入后可以通过光控制表达。