加齢に伴う遺伝子発現ノイズ増大と寿命の確率論的性質との定量的関係解明

阐明与年龄相关的基因表达噪声增加与寿命的随机性之间的定量关系

基本信息

批准号：
21657039
负责人：
須田斎
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21657039/
关键词：
老化・寿命ゆらぎ確率論遺伝子発現量確率論的

项目摘要

申請者は、生物の寿命はどのような機構に基づき発生するのか、その起源を知るために生物物理学的なアプローチを試みている。寿命という巨視的な現象は遺伝子の微視的なレベルと密接に関連していることから、「遺伝子発現量の変動」と「寿命の確率論的性質」には強い相関があることが示唆されている。そこで当該研究では、両者に関連性があるのかどうか。あるとするとどのように定量的に関連しているのか生物物理学的アプローチに基づき解明することを目的として2年間で目標を達成するように計画を立案し、以下のようにして達成したことを報告します。計画初年度(平成21年度)においては、「線虫1匹の系で遺伝子発現量の定量を可能とするプロトコルを確立すること」と「目的遺伝子の探索」にあった。そこで、まず申請時に申請した本計画を遂行する上で欠くことのできないリアルタイムPCR用のサーマルサイクラーが申請予算より減額されたため購入することができなかったため、当該申請者が所属する同機関に帰属する研究支援センターに計測を委託することによりこの困難を解決した。そして、熟練した経験を持つ研究員による強いサポートを受けることにより、比較的に迅速に線虫1匹からの遺伝子発現量の定量的方法を確立することができた。ただし、この際、参照遺伝子としてβアクチンを使用した。多くの難問は、初段における線虫1匹からのRNA抽出の効率にあった。支援センターと当研究室とは遠く離れているために、実験の分担を行い、支援センターはリアルタイムPCRの計測のみを分担し、当研究室ではRNAからcDNA化を行なうところの役割を分担して仕事に当たることにした。それに伴って、新たにサンプル作りを行なうに際して、当初予定していなかった設備を整える必要が生じた。この設備の充実に多くの時間が費やされ、その稼動のチェック再現性のために実験を繰り返し安定した実験が可能となった。その結果「遺伝子発現量の変動」の検出ならびに再現性実験を行うことができ、当初の計画通り計画2年目に目的を果たすことができたことを報告します。

申请人试图利用生物物理学的方法来了解生物寿命发生的机制及其起源。由于寿命的宏观现象与基因的微观水平密切相关，因此有人认为“基因表达水平的变化”与“寿命的随机性”之间存在很强的相关性。因此，本研究探讨两者之间是否存在相关性。为了基于生物物理学方法定量地阐明它们之间的关系（如果有的话），我们制定了一个在两年内实现这一目标的计划，并解释了我们所取得的成果，我将报告如下。该项目第一年（2009 财年）的重点是“建立一个能够量化单个线虫系统中基因表达水平的方案”和“寻找目标基因”。首先，我们无法购买进行实时PCR所需的热循环仪，这是申请时申请的项目所必需的，因为预算从申请预算中减少了，这是困难所在。通过将测量外包给研究支持中心来解决。通过得到经验丰富的研究人员的大力支持，我们能够相对快速地建立一种测量单个线虫基因表达水平的定量方法。然而，在这种情况下，β-肌动蛋白被用作参考基因。许多挑战在于第一阶段从单个线虫中提取 RNA 的效率。因为支持中心和我们实验室距离较远，所以我们分担实验的责任，支持中心只负责实时PCR测量，我们实验室负责将RNA转化为cDNA，我决定开始工作。结果，在制作新样品时，需要设置原本计划之外的设备。我们花费了大量的时间来改进该设备，并反复进行测试以检查其操作的再现性，从而可以进行稳定的实验。结果，我们能够检测“基因表达水平的变化”并进行可重复性实验，我们报告说我们能够按原计划在计划的第二年实现我们的目标。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

寿命方程式による生存曲線・死亡率曲線の線虫C. elegansでの定量的分析評価

使用寿命方程定量分析和评估线虫的生存和死亡率曲线

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
須田斎;正山哲嗣;清水由佳;佐藤利哉;加藤薫;加藤薫;須田斎
通讯作者：
須田斎

Analyzing observed or hidden heterogeneity on survival and mortality in an isogenic C. elegans cohort.

分析等基因线虫队列中观察到的或隐藏的生存和死亡率的异质性。

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
BIOPHYSICS 5
影响因子：
0
作者：
須田斎;正山哲嗣;清水由佳
通讯作者：
清水由佳

Interrelationships between mitochondrial fusion, energy metabolism and oxidative stress during development in Caenorhabditis elegans.

DOI：
10.1016/j.bbrc.2010.12.017
发表时间：
2011-01
期刊：
Biochemical and biophysical research communications
影响因子：
3.1
作者：
K. Yasuda;P. Hartman;Takamasa Ishii;H. Suda;A. Akatsuka;T. Shoyama;Masaki Miyazawa;N. Ishii
通讯作者：
K. Yasuda;P. Hartman;Takamasa Ishii;H. Suda;A. Akatsuka;T. Shoyama;Masaki Miyazawa;N. Ishii

新老年学第3版、第1章4「集団レベルの老化」(pp.91-112)を執筆分担

合着《新老年学》第3版，第1章、第4章“人口层面的老龄化”（第91-112页）