6.1.2 低線量率γ線連続照射オス親マウスの仔･孫への影響 -生殖細胞突然変異の検索Transgenerational Effects in Mice Exposed to Continuous Low-Dose-Rate Gamma-Rays– Analysis of Germ Cell Mutation –小倉 啓司, 藤川 勝義, 田中 聡, 田中 イグナシャ,一戸 一晃, 小木曽 洋一, 田中 公夫
生物影響研究部

Keiji OGURA, Katuyoshi FUJIKAWA, Satoshi TANAKA, Ignacia TANAKA,
Kazuaki ICHINOHE, Yoichi OGISO, Kimio TANAKA
Department of Radiobiology
Abstract
Transgenerational effects of continuous low-dose-rate (LDR) gamma-ray irradiation of male mice havenot been well studied. To clarify incidence of copy number aberrations (CNAs) of the progeny of mice
exposed to radiation, progeny of male C57BL/6J mice continuously exposed to LDR (20 mGy/22 h/day)
gamma-rays for 400 days (total dose: 8000 mGy) was analyzed. Using oligo-microarray CGH (AgilentTechnologies), we have, so far, analyzed a total of 229 genomes (66 progenies from 12 pairs of parents inLDR-irradiated group and 103 progenies from 18 pairs of parents in non-irradiated group). The results
indicate that progeny from LDR-irradiated mice had significantly higher frequencies of genomic aberrations
than progeny from non-irradiated mice (1.29 loci/genome vs. 0.18 loci/genome).

The nucleotide sequenceswere determined at three loci (1.4 kb, 1.5 kb and 135kb deletion) from the LDR-irradiated mice group.
The nucleotide sequences suggest that the 1.4 kb and 1.5 kb deletions were formed by single strand
annealing (SSA) repair, and the 135 kb deletion was formed by non-homologous end-joining (NHEJ) repair.
1. 目的（メス親マウス）と交配して仔(以後、仔マウス)

低線量率γ線を長期連続照射したオスマウスとを得、終生飼育を行った（この群を20 mGy/日照射

非照射メスマウスとを交配し、その仔を得、終生飼群と呼ぶ）。死亡後速やかにこれらのマウスから尾育して死亡したマウスより採取した尾組織試料を用組織をサンプリングし、凍結保存した。この凍結いて、染色体の欠失・挿入等ゲノムの変化を網羅的尾組織から抽出したゲノムDNAに含まれる変異に高い精度で解析してオス親への低線量率放射線長を調べるためにマウスゲノム全体をほぼ均等にカ期連続照射が仔に及ぼす影響を明らかにすることをバーした1Mフォーマットアレイ（アジレント社、目的とする。

1枚のスライド上に約60ヌクレオチド長のオリゴプライマー約100万種類が搭載されている）を用い

2. 方法

たオリゴマイクロアレイCGH法による変異解析を8週齢のオスC57BL/6J Nrsマウス（オス親マウ行い、仔マウスゲノムに新たに生じた変異をスクリス）に20 mGy/22hr/dayの低線量率でγ線を400日間ーニングした。オス親マウスとメス親マウスが持連続照射した後、非照射メスC57BL/6J Nrsマウスっている既存の変異と新規突然変異（自然に誘発される自然突然変異、放射線照射によって新たに匹分のゲノムについてオリゴマイクロアレイCGH誘発される放射線誘発突然変異が含まれる）を分法による遺伝子変異解析を行い、仔マウスゲノムに別して検出するために、オス親マウスやメス親マ新たに生じた変異のスクリーニングを終了した。そウスの変異と仔マウスの変異のゲノム上での位置の結果、20 mGy/日照射群の仔マウス21匹のゲノムを比較することで、仔マウスだけに見つかる変異から85カ所で、非照射対照群の仔マウス15匹のゲノ（新規突然変異）を検出した。この新規突然変異

ムから19カ所でそれぞれ新規変異の可能性が高い領のうち、PCR法で増幅可能なものについて塩基配域を検出した（Table 1）。推定される新規変異の頻列の決定を行って変異がどのようにして起きたか

度は20 mGy/日照射群では1世代あたり1.29カ所、非を推定した。

照射対照群では１世代あたり0.18カ所で、20 mGy/日照射群で有意に高かった。このうち、20 mGy/日

3. 成果の概要
遺伝子変異解析では第1～5回の照射実験で死亡照射群で検出された3カ所の新規変異について塩基配列を決定したところ、1.4 kbと1.5 kbの欠失はしたマウスのうち859匹の凍結保存した尾組織からSingle Strand Annealing修復、135kbの欠失は遺伝子変異解析用ゲノムDNAを抽出・精製した。こNon-Homologous End-Joining修復により形成された

れまでに20 mGy/日照射群のオス親、非照射メス親ことが推定された。Table 2に新規変異がみつかった各12匹とその仔マウス66匹、非照射対照群のオス親、全F1マウスの異常の種類を示した。

非照射メス親各18匹とその仔マウス103匹、合計229

Table 1 Results of the genomic aberrations analysis using the oligo-microarray CGH
No. ofanalyzed
F1 miceNo. of micewithaberrations

No. oflociaberrating

No. of micewith multipleaberrations

20 mGy/22h/day
irradiated group66

21(32%)

85(Ave. 1.29 loci/generation)

4 (6%)

Non irradiatedgroup103

15(15%)

19(Ave. 0.18 loci/generation)

0 (0%)

P =0.03

P <0.001

1. Mutation frequency in the 20 mGy/22h/day irradiated group is significantly higher than the non-irradiated group.
2. Multiple aberrations were found only in the 20 mGy/22h/day irradiated group.
3. Increase in copy number aberrations (CNAs) were less frequent than decreases.

Table 2 De novo genomic aberrations found in F1 mice20 mGy/22h/day irradiated group
PF1

Copy

Probe ID

ChrStart

Non-irradiated group

size

P

F1

Copy

Probe ID

ChrStartsize

大きな変異（103匹中）Large aberrations

大きな変異（66匹中）Largeaberrations
A

1d

A_67_P06933980

9 113994878

133572G

2dA_67_P04226288

1114741818

72062

E

1

d

A_67_P01942010

957473630

234921H

5d

A_67_P00568664

2177113983

688713E

5i

A_67_P05889421

648005970

305969H

5d

A_67_P07597258

1241196414

146136G

2d

A_67_P08093213

1441807207

3286

K4dA_67_P04816742

35533449

34160

I5dA_67_P02200316

1098677432

744874K5dA_67_P07881467

1355020816

25412

L2d

A_67_P08087383

1438727785

23540

L

4dA_67_P01456795

6 138658494

32881

E

i

A_53_P142487

8125951601

1535

L

5

d

A_67_P07898663

1363501120

1908639F

4
5

A_67_P06477612

837019826

68L

8dA_67_P05018303

3 105191509

132898G

2idA_67_P04434755

213957250

346

G

5i

A_67_P06783170

949529393

412

B

3d

A_67_P05197589

433730804

94

H

1

dA_67_P06382618

7142916412

98

B

5d

A_67_P02151317

1068882829

1040

H

1

d

A_67_P06671121

8125525315

594
89

小さな変異（66匹中）
Smallaberrations

小さな変異（103匹中）
Small aberrations

B

5d

A_67_P07398579

1174609783

175

I

3

d

A_67_P02693109

1353303865

E

3

d

A_67_P00341736

234273487

100

L

6d

A_67_P07000727

1022555501

86

G

5d

A_67_P04083311

144861301

948

N

5

A_67_P04221500

1111527682

66

A_67_P04007022

17313469

153

A_67_P00830676

422048320

230

G

7dA_67_P05313129

489899132

1878

O

7G

7d

A_67_P04259545

1 131185842

617

P

3iidI

4

d

A_67_P02060678

108393959

460

P

3d

A_67_P06620732

8105555233

93

J

4

d

A_67_P06860168

981442835

327

P

7

i

A_67_P03082883

1581575653

71

Q

2

d

A_67_P08008520

13117033940

66

J4

d

A_67_P00912069

481088876

122L4dA_67_P05080618

3 133586473

428

A

2d35 loci<1.5 kb

F5d15 loci<1.6 kb

H6d10 loci<0.6 kb

L

1d5 loci<0.5 kb

数多くの変異（66匹中）Multiple aberrations

Mice with two de novo genomic aberrations are marked in red. Type ofaberrations is indicated as d (deletion) or i (increase). Multiple aberrations(more than five aberrations in one mouse) are shown in the lower left side.