(2)昆虫の乾燥耐性機構の解明と利用技術の開発

(2)昆虫の乾燥耐性機構の解明と利用技術の開発

課題番号2010014980
研究機関名農業生物資源研究所
研究期間2006-2010
年度2010
大課題2)昆虫の環境適応機構の解明と制御技術の開発
中課題(2)昆虫の乾燥耐性機構の解明と利用技術の開発
小課題(2)昆虫の乾燥耐性機構の解明と利用技術の開発
大項目第2 国民に対して提供するサービスその他の業務の質の向上に関する目標を達成するためとるべき措置
中項目1.試験及び研究並びに調査
摘要1.クリプトビオシス(無代謝の乾燥休眠)の覚醒過程で特異的に発現する遺伝子群の同定のため、マイクロアレイ解析を進めた。その結果、覚醒時にのみ特異的に相対発現量が2 倍以上に上昇するプローブが435個存在し、クリプトビオシス時に不活性化された変性タンパク質を、覚醒過程で除去する機能を持った遺伝子産物が確認され、これらは細胞・個体の健常性を維持しているものと推察された。2.ネムリユスリカが放射線に強い仕組みは彼らの高い乾燥耐性機構と関連していることがわかった。活動状態のネムリユスリカ幼虫に4Heイオンを照射し、12 時間後にコメットアッセイを行ったところ、線量依存的にDNAが損傷していたがその後修復がされた。一方、乾燥から蘇生した幼虫のDNAも損傷しており、その程度は70Gyの4Heを照射した場合と近似していた。いずれの場合も、細胞にDNA損傷を負ったにもかかわらず、アポトーシスはわずかしか観察されなかった。次に、活動状態のネムリユスリカ幼虫に、半数羽化阻害線量(70Gy)を照射し、関連遺伝子の発現を定量的PCR法により解析しところ、γ線照射によってDNAはダメージを受けたが24 時間以内に対照区(非照射幼虫)と同レベルにまで回復した。その背景にはストレスに応じてカタラーゼ、SOD等活性酸素を除去酵素及びDNA修復酵素遺伝子, Rad23, Rad51 の発現が誘導されていた。このγ線による抗酸化酵素遺伝子の発現誘導からDNA損傷に活性酸素が介在していることが示唆された。クリプトビオシス過程でもγ線照射同様、抗酸化及びDNA修復酵素遺伝子の発現誘導があり、乾燥によって酸化ストレスが生じることが示唆された。クリプトビオシスにおける、相同組換による修復酵素Rad51の発現パターンからは、乾燥過程及び再水和直後にDNA二重鎖の切断が生じていることが示唆された。
研究分担(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,乾燥耐性研究ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,乾燥耐性研究ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,乾燥耐性研究ユニット
協力分担関係国立大学法人鹿児島大学
予算区分技会交付金研究 文科省[科研費] 文科省・JST競争的資金
業績(1)Enzymatic control of anhydrobiosis-related accumulation of trehalose in the sleeping chironomid, Polypedilum vanderplanki
(2)ヨーロッパカブトエビ(Triops cancriformis)の休眠卵におけるトレハロース挙動
(3)ネムリユスリカの極限乾燥耐性:LEAタンパク質(PvLEA4)の機能解析
(4)ネムリユスリカにおける乾燥耐性関連遺伝子の網羅的解析
(5)ネムリユスリカの乾燥耐性と応答機構
(6)驚異の昆虫・ネムリユスリカ:その乾燥耐性の分子基盤
(7)Molecular cloning and characterizaton of a novel LEA protein in an anhydrobiosis insect, Polypedilum vanderplanki
(8)Survival of dormant organisms after long-term exposure to the space environment
(9)The effect of trehalose on the properties of mutant γPKC, which causes spinocerebellar ataxia type 14 (SCA14), in neuronal cell lines and cultured Purkinje cells
(10)Oxidative stress and antioxidant capacity in barley grown under space environment
(11)Identification and characterization of a newly synthesized protein in suspension-cultured cells of the liverwort Marchantia polymorpha during acquisition of desiccation tolerance
(12)The sleeping chironomid: An insect survived 18 months of exposure to outer space
(13)“Sleeping Chironomid” Polypedilum vanderplanki: Morphological, genetical and biochemical tricks for survival in outer space
(14)Protection of genome of Polypedilum vanderplanki againsts DNA damage caused by desiccation and different types of radiation
(15)昆虫の乾燥耐性遺伝子とその利用
(16)Identification of anhydrobiosis-related genes from an expressed sequence tag database in the cryptobiotic midge Polypedilum vanderplanki (diptera; chironomidae)
(17)Identification of anhydrobiosis-related genes from an EST database in the sleeping chironomid Polypedilum vanderplanki
(18)Expression of heat shock protein-coding genes associated with anhydrobiosis in an African chironomid Polypedilum vanderplanki
(19)Anhydrobiosis-associated nuclear DNA damage and repair in the sleeping chironomid: Linkage with radioresistance
(20)Sugar transporter genes of the brown planthopper, Nilaparvata lugens: A facilitated glucose/fructose transporter
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030162481
収録データベース研究課題データベース

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