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論文

Tolerance of anhydrobiotic eggs of the tardigrade ${it Ramazzottius varieornatus}$ to extreme environments

堀川 大樹*; 山口 理美*; 坂下 哲哉; 田中 大介*; 浜田 信行*; 行弘 文子*; 桑原 宏和*; 國枝 武和*; 渡邊 匡彦*; 中原 雄一*; et al.

Astrobiology, 12(4), p.283 - 289, 2012/04

 被引用回数:14 パーセンタイル:29.48(Astronomy & Astrophysics)

クマムシの乾燥休眠状態である卵の孵化率について、宇宙空間の特徴的な極限環境要因である放射線(Heイオン線),極低温,高真空に対する耐性を調べた。その結果、50%が孵化できない線量が約500Gy, -196度に曝されても70%以上が孵化し、6$$times$$10$$^{-5}$$Paの高真空においた後でも孵化することができることがわかった。以上の結果から、宇宙空間であってもクマムシの耐性能力により、乾眠状態であるならば、存在できる可能性が示唆された。

論文

Establishment of a rearing system of the extremotolerant tardigrade ${it Ramazzottius varieornatus}$; A New model animal for astrobiology

堀川 大樹*; 國枝 武和*; 阿部 渉*; 渡邊 匡彦*; 中原 雄一*; 行弘 文子*; 坂下 哲哉; 浜田 信行*; 和田 成一*; 舟山 知夫; et al.

Astrobiology, 8(3), p.549 - 556, 2008/06

 被引用回数:48 パーセンタイル:13.48(Astronomy & Astrophysics)

クマムシの一種、ヨコヅナクマムシ${it Ramazzottius varieornatus}$が藻類${it Chlorella vulgaris}$を餌として培養可能であることを報告する。本飼育条件にて、クマムシの平均寿命は35日、卵の孵化に要する時間が5.7日、孵化後9日で排卵した。本種の培養個体の乾眠能力を調査したところ、卵,幼体,成体のいずれの発生段階においても乾眠に移行できることがわかった。さらに、乾眠状態の成体は-196$$^{circ}$$Cの超低温や100$$^{circ}$$Cの高温,99.8%のアセトニトリル,1GPaの超高圧,5000Gyの$$^{4}$$Heイオン照射にも耐えうることがわかった。以上の結果から、ヨコヅナクマムシは、宇宙生物学における多細胞生物研究のモデルとして有用であると考えられる。

口頭

極限環境耐性動物クマムシの一種、${it Ramazzottius varieornatus}$の培養法の確立

和達 大樹*; 國枝 武和*; 阿部 渉*; 中原 雄一*; 渡邊 匡彦*; 坂下 哲哉; 浜田 信行*; 小林 泰彦; 東 正剛*; 奥田 隆*

no journal, , 

クマムシを極限環境高等生物のモデル生物として発展させるため、複数種のクマムシを採集し、簡便な培養が可能な種を探索した。野外調査によって得られた4種類のクマムシのうち、札幌市の路上のコケから採取したクマムシの一種、${it Ramazzottius varieornatus}$${it C. vulgaris}$を餌として成長・繁殖できることがわかった。人工培養環境下における${it R. varieornatus}$の寿命はおよそ35日間であり、孵化期間は5.7日であった。生殖様式は単為生殖か自家生殖であることが判明し、1個体あたり、生涯に8個の卵を産んだ。また、${it R. varieornatus}$は、卵,幼体,成体のすべての発生ステージにおいて乾眠に移行できることが確認された。さらに、乾眠状態の成体の${it R. varieornatus}$を種々の極限環境に暴露しても、高い生存率を示した。

口頭

極限環境暴露がクマムシ${it Ramazzottius varieornatus}$の生存期間と繁殖能に与える影響

和達 大樹*; 國枝 武和*; 坂下 哲哉; 川井 清司*; 岩田 健一*; 中原 雄一*; 浜田 信行*; 小関 成樹*; 山本 和貴*; 小林 泰彦; et al.

no journal, , 

本研究は、培養した${it R. varieornatus}$を用いて極限環境暴露後の個体の生存期間と繁殖能に与える影響を明らかにすることで、地球外環境における多細胞生物の存在可能性を探ることを目的とした。イオンビーム以外の極限環境に暴露した個体の生存期間は、非処理区の場合よりも低下することはなかった。また、超高圧とイオンビームを処理した個体の産卵数及び孵化個体数は、非処理区の場合に比べ有意な低下が見られたものの、すべての条件において暴露個体から次世代が生じた。本研究により、極限環境に暴露されたクマムシが子孫を残せることが初めて明らかになった。

口頭

ヨコヅナクマムシ${it Ramazzottius varieornatus}$; 宇宙生物学の研究モデルとして

堀川 大樹*; 國枝 武和*; 阿部 渉*; 越川 滋行*; 中原 雄一*; 渡邊 匡彦*; 岩田 健一*; 坂下 哲哉; 浜田 信行*; 東 正剛*; et al.

no journal, , 

クマムシの一種、ヨコヅナクマムシ${it Ramazzottius varieornatus}$が藻類${it Chlorella vulgaris}$を餌として培養可能であることを報告する。本種の培養個体の乾眠能力を調査したところ、卵,幼体,成体のいずれの発生段階においても乾眠に移行できることがわかった。さらに、乾眠状態の成体は-196$$^{circ}$$Cの超低温や100$$^{circ}$$Cの高温,99.8%のアセトニトリル,1GPaの超高圧,5000GyのHeイオン照射にも耐えうることがわかった。以上の結果から、ヨコヅナクマムシは、宇宙生物学における多細胞生物研究のモデルとして有用であると考えられる。

口頭

ヨコヅナクマムシにおけるアルビノ変異体の極限環境耐性

桑原 宏和*; 阿部 渉*; 鳴海 一成; 國枝 武和*

no journal, , 

クマムシは乾燥すると脱水し乾眠状態へと移行し、その状態ではさまざまな極限環境耐性を示す。しかし、このようなクマムシの耐性機構のほとんどはわかっていない。ヨコヅナクマムシの成体は茶色を呈するが、飼育を継続する過程でアルビノ変異体を単離した。耐性実験によりアルビノ変異体は野生型と同様に乾燥耐性を有し、電離放射線や紫外線に対する耐性は野生型より弱いことが明らかとなった。以上の結果から、ヨコヅナクマムシの放射線,紫外線耐性に、細胞内に存在する色素が関与する可能性が示唆された。

口頭

ヨコヅナクマムシにおけるアルビノ変異体の極限環境耐性

桑原 宏和*; 阿部 渉*; 鳴海 一成; 國枝 武和*

no journal, , 

極限環境耐性を持つクマムシの1種であるヨコヅナクマムシは、飼育が比較的容易であり、ゲノム解析が進んでいることから、耐性機構の分子生物学的解析に適している。ヨコヅナクマムシの成体は茶色を呈するが、大量の飼育を継続する過程で、これまでに茶色の色素を欠失したアルビノ変異体を単離した。今回はアルビノ変異体の極限環境耐性を野生型と比較した結果について報告する。乾燥耐性を調べるため、アルビノと野生型15匹ずつ相対湿度33.8%で2日間乾眠誘導し、給水後の復帰率を測定した。その結果アルビノは野生型と同様にほぼすべての個体が乾眠から復帰した。よって乾燥耐性は両者で同程度であると考えられる。次に放射線,紫外線耐性を調べるため、活動状態のアルビノと野生型15匹ずつに2, 4, 6kGyの$$gamma$$線、10, 30, 60分間の紫外線を照射した後の生存率を測定した。その結果、野生型がすべての条件でほぼ100%生存したのに対し、アルビノ変異体は6kGyの$$gamma$$線照射で約60%、紫外線30, 60分間の照射で約60%, 40%と生存率が顕著に低下した。以上の結果はアルビノ変異体の放射線,紫外線耐性が野生型よりも弱いことを示している。ヨコヅナクマムシの色素は放射線,紫外線耐性に寄与していると考えられ、紫外線の吸収や、放射線照射により発生するラジカルの除去などに関与している可能性がある。

口頭

極限環境耐性動物ヨコヅナクマムシにおけるアルビノ変異体の解析

桑原 宏和*; 豊田 敦*; 阿部 渉*; 鳴海 一成; 國枝 武和*

no journal, , 

極度の乾燥や放射線などは多くの生物にとって致死的である。一方、ある種のクマムシは周囲が乾燥すると脱水し乾眠状態へと移行し、給水後速やかに活動を再開する。また活動状態でもヒトの致死量の千倍程度の放射線に耐性を示す。しかしながら、このようなクマムシの極限環境耐性機構の多くは明らかとなっていない。in vivoの機能解析では遺伝学は強力なツールであるが、クマムシでは遺伝マーカーの不足に加え、単為生殖を行う種も多く、遺伝学の適用は困難であった。近年のシーケンス能力の向上により、野生型のゲノムと比較し変異体の変異遺伝子の同定が可能となっている。われわれは極限環境耐性動物ヨコヅナクマムシのゲノムを解析中であり、耐性能が変化した変異体を作出し次世代シーケンサーにより変異遺伝子を同定することで極限環境耐性機構を解明できると考えられる。ヨコヅナクマムシ成体は茶色を呈するが、われわれは飼育過程で色素を欠失したアルビノ変異体を発見した。アルビノ変異体は先に述べた変異体解析のモデルケースとして利用可能と考えられた。そこで、今回ヨコヅナクマムシにおけるアルビノ変異体の解析について報告する。

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