Enhanced micronucleus formation in the descendants of -ray-irradiated tobacco cells; Evidence for radiation-induced genomic instability in plant cells

線照射したタバコ細胞の子孫細胞における微小核の増加は放射線誘発ゲノム不安定性の証拠である

横田 裕一郎; 舟山 知夫; 長谷 純宏; 浜田 信行*; 小林 泰彦; 田中 淳; 鳴海 一成

Yokota, Yuichiro; Funayama, Tomoo; Hase, Yoshihiro; Hamada, Nobuyuki*; Kobayashi, Yasuhiko; Tanaka, Atsushi; Narumi, Issei

電離放射線を照射した哺乳類細胞や酵母では、その子孫細胞において、直接照射されていないにもかかわらず、染色体異常や突然変異の頻度が高い現象(放射線誘発ゲノム不安定性)が報告されてきた。本研究の目的は、高等植物に放射線誘発ゲノム不安定性が生じるか否かを明らかにすることである。そこで、線を照射したタバコ細胞とその子孫細胞において、微小核頻度と増殖を調べた。照射細胞の細胞周期は、照射の24時間前後で一過性に停止した。一方、微小核頻度は照射後48時間で最大となった。照射細胞の約半数は微小核を有したが、照射細胞は非照射細胞と同程度に旺盛な増殖を示した。照射細胞は照射後4週間で2の21乗倍に増殖したが、微小核頻度は非照射細胞と比べてなお2倍高かった。この実験結果は、照射子孫細胞において微小核が誘発され続けていることを示しており、タバコ細胞における放射線誘発ゲノム不安定性の直接の証拠となる。

Ionizing radiation-induced genomic instability has been documented in various end points such as chromosomal aberrations and mutations, which arises in the descendants of irradiated mammalian or yeast cells many generations after the initial insult. This study aimed at addressing radiation-induced genomic instability in higher plant tobacco cells. We thus investigated micronucleus (MN) formation and cell proliferation in tobacco cells irradiated with -rays and their descendants. The descendants that have undergone at least 22 generations after irradiation still showed a two-fold MN frequency compared to sham-irradiated cells. This is the direct evidence for radiation-induced genomic instability in tobacco cells.