Visualization of DNA damage and its repair process in by pulsed-field gel electrophoresis

デイノコッカス・ラジオデュランスのDNA損傷とその修復過程のパルスフィールドゲル電気泳動による可視化

菊地 正博; 鳴海 一成; 小林 泰彦

Kikuchi, Masahiro; Narumi, Issei; Kobayashi, Yasuhiko

放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスの最大の特徴は、放射線照射によって生じた100箇所を越えるDNA2本鎖切断を完全に修復できることであるが、パルスフィールドゲル電気泳動(PFGE)を用いることによって、この修復過程を可視化して捉えることができる。デイノコッカス・ラジオデュランスでは、放射線照射によって誘導されるタンパク質がDNA2本鎖切断修復に必須であることがわかっているが、PFGEによって、修復酵素の誘導に必要な時間とDNA修復の完了に必要な時間を区別して推定することが可能である。解析によって、修復完了時間のみならず、修復酵素誘導時間も、照射線量に依存していることが明らかになった。このように、PFGEはDNA損傷とその修復過程を解析するための強力なツールである。

The most striking feature of the radioresistant bacterium is that it can mend over 100 double-strand breaks of genomic DNA during post-irradiation incubation. This process can be clearly visualized using pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). By a combination of protein synthesis inhibition treatment and PFGE analysis, it was possible to estimate an initial period required for induction of DNA repair proteins (induction time) and a total period required for completing DNA repair (repair time). PFGE is a powerful tool to analyze DNA damage and its repair process.