JP2001286281A - Method for assessing toxicity of and method for identifying chemical substance - Google Patents
Method for assessing toxicity of and method for identifying chemical substanceInfo
- Publication number
- JP2001286281A JP2001286281A JP2000105907A JP2000105907A JP2001286281A JP 2001286281 A JP2001286281 A JP 2001286281A JP 2000105907 A JP2000105907 A JP 2000105907A JP 2000105907 A JP2000105907 A JP 2000105907A JP 2001286281 A JP2001286281 A JP 2001286281A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chemical substance
- genes
- toxicity
- gene
- cells
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、化学物質の毒性評
価法及び同定法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for evaluating and identifying the toxicity of a chemical substance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、化学物質のデーターベース Chemi
cal abstractには約１７００万件の化学物質が登録され
ている。そのうち、１万種類以上の合成化学物質が環境
中に蓄積しているものと推定され、その数は年々増加し
ている。合成物質の中には、直 接又は環境中で形を
変えた後に生態や人体に悪影響を与える物質も含まれて
いる。そのため、それぞれの化学物質について、生態や
人体に与える影響を迅速に評価する必要がある。また、
環境汚染問題が国民の不安をあおるような社会問題とな
っている状況の下、種々の高度な測定システムで、環境
中に存在する化学物質を同定しようとする試みがなされ
ている。2. Description of the Related Art At present, a chemical substance database Chemi
Approximately 17 million chemical substances are registered in the cal abstract. Among them, it is estimated that 10,000 or more synthetic chemical substances are accumulated in the environment, and the number is increasing year by year. Synthetic substances include substances that have adverse effects on the ecology or human body after being transformed directly or in the environment. Therefore, it is necessary to quickly evaluate the effects of each chemical substance on ecology and the human body. Also,
Under the situation where the environmental pollution problem has become a social problem that raises public unrest, attempts have been made to identify chemical substances existing in the environment with various advanced measurement systems.
【０００３】さらに、多くの機関でバイオアッセイを用
いた簡易毒性評価試験による毒性の指標化がなされてい
る。これは、動植物細胞や微生物を用いて「化学物質に
よる生物的応答の変化」を測定し、「毒性」を評価する
ものである。[0003] In many institutions, toxicity is indexed by a simple toxicity evaluation test using a bioassay. This is to evaluate "toxicity" by measuring "changes in biological response due to chemical substances" using animal and plant cells and microorganisms.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、どのよ
うな高度な技術を用いても、現状では約１０％の化学物
質を同定できるにすぎないと言われている。従って、環
境中に存在する化学物質を簡単に同定する方法が要望さ
れていた。さらに、従来のバイオアッセイは主として細
胞の生育阻害や特定の生体反応を指標としておりその情
報量が限られている。このようなバイオアッセイ系で
は、 環境中の化学物質による毒性の有無は評価でき
るが、その毒性の性質やどのような化学物質に起因する
毒性であるかを判断するための情報がまったく得られな
い。However, it is said that at present, only about 10% of chemical substances can be identified using any advanced technology. Therefore, there has been a demand for a method for easily identifying a chemical substance existing in the environment. Furthermore, conventional bioassays mainly use cell growth inhibition or a specific biological reaction as an index, and the amount of information is limited. In such a bioassay system, the presence or absence of toxicity due to chemicals in the environment can be evaluated, but no information can be obtained to determine the nature of the toxicity or the toxicity of the chemical. .
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】以上のような現状に鑑み
本発明者は鋭意研究の結果本発明を完成させたものであ
り、その特徴とするところは、化学物質の毒性評価法に
おいては、評価すべき化学物質の存在下で細胞を培養
し、該細胞の複数の遺伝子の発現状態を同時に観察、評
価する点にあり、化学物質の同定方法にあっては、既知
の化学物質の存在下で細胞を培養し、該細胞の遺伝子の
発現状態を標準パターンとして記憶し、被測定液の存在
下で同様の細胞を培養し、そのときの遺伝子の発現状態
を標準パターンと比較することによって、被測定液中の
物質を同定する点にある。Means for Solving the Problems In view of the above situation, the present inventor has completed the present invention as a result of earnest research, and the feature of the present invention is that in the method for evaluating the toxicity of chemical substances, Culturing cells in the presence of the chemical substance to be evaluated, and simultaneously observing and evaluating the expression states of multiple genes in the cells. By culturing the cells, storing the gene expression state of the cells as a standard pattern, culturing the same cells in the presence of the test solution, and comparing the gene expression state at that time with the standard pattern, The point is to identify the substance in the liquid to be measured.
【０００６】化学物質は、それぞれ固有の毒性を有して
おり、生物に影響を与える。影響を受けた生物はその毒
性に応じて修復又は解毒機構を働かせる。その例とし
て、ストレス応答と呼ばれるものがある。微生物から高
等生物まですべての生物細胞は、環境ストレス（高温、
低温、高圧、乾燥、紫外線、薬物暴露等）に曝される
と、瞬時にストレス応答タンパク（ＨＳＰ）を合成し、
これらの環境に耐える体制を整える。これをストレス応
答という。即ち、ストレス応答タンパク産生遺伝子は、
生体が環境の影響を受けたときのみ、しかもストレスの
種類に応じたタンパクを、受けたストレスの程度に応じ
て産生する。還元すれば、生体はストレスの種類と程度
に応じてストレス応答タンパク産生遺伝子を発現してい
る事となる。即ち、生体が化学物質から受けた毒性の影
響からの修復機構や解毒機構の誘導によってもたらされ
る特定の遺伝子の発現を検出することによって、その化
学物質の毒性を評価することが可能になるのである。[0006] Each chemical substance has its own toxicity and affects organisms. The affected organism exerts a repair or detoxification mechanism depending on its toxicity. An example is the so-called stress response. All living cells, from microorganisms to higher organisms, are subject to environmental stresses (high temperatures,
Exposure to low temperature, high pressure, drying, ultraviolet rays, drug exposure, etc.) instantaneously synthesizes stress response protein (HSP),
Prepare a system that can withstand these environments. This is called a stress response. That is, the stress response protein production gene is
Only when a living body is affected by the environment, and in addition, a protein corresponding to the type of stress is produced in accordance with the degree of the stress. If reduced, the living body will express the stress response protein producing gene according to the type and degree of stress. That is, by detecting the expression of a specific gene caused by the induction of a repair mechanism or a detoxification mechanism from the effects of toxicity on a living body from a chemical substance, it becomes possible to evaluate the toxicity of the chemical substance. .
【０００７】化学物質の影響は単に１つの遺伝子の発現
をもたらすものではなく、常に複数の遺伝子が毒性に応
答して発現する。また、発現する遺伝子の種類、発現パ
ターンは化学物質によって異なる。本発明はこのことを
利用して未知化学物質の種類と毒性の程度を同定するこ
とができる。即ち、該未知化学物質が特徴的に誘導する
遺伝子群と、既知の化学物質を用いて誘導される遺伝子
群のスペクトル（パターン）を比較することで、その化
学物質を推定することができる。また、その誘導される
遺伝子群から未知化学物質がどの程度の危険性があるか
を推定することができる。[0007] The effects of chemicals do not merely result in the expression of one gene, but always several genes are expressed in response to toxicity. Also, the type of gene to be expressed and the expression pattern differ depending on the chemical substance. The present invention can use this to identify the type and degree of toxicity of the unknown chemical substance. That is, the chemical substance can be estimated by comparing the spectrum (pattern) of the gene group characteristically induced by the unknown chemical substance with the gene group induced using the known chemical substance. Further, it is possible to estimate the degree of danger of the unknown chemical substance from the group of induced genes.
【０００８】評価すべき化学物質とは、被検液に含まれ
る化学物質であり、それが何か分かっている必要はな
く、また単数か複数かもわかっていなくともよい。よっ
て、ここでいう評価すべき化学物質の存在下というの
は、その化学物質が含まれている被検液の存在下という
意味である。[0008] The chemical substance to be evaluated is a chemical substance contained in the test solution, and it is not necessary to know what it is, and it is not necessary to know whether it is singular or plural. Therefore, the presence of the chemical substance to be evaluated here means the presence of a test solution containing the chemical substance.
【０００９】ここでいう化学物質とは、硫酸銅、塩化水
銀、重クロム酸カリウム、塩化鉛、塩化ニッケル、塩化
カドミウムなどの無機金属化合物、塩化トリブチル錫、
メチル水銀、四メチル鉛などの有機金属化合物、ジクロ
ロエタン、ダイオキシン類などの有機塩素化合物、ビス
フェノールＡ、フタル酸ジメチルなどの有機化合物、ス
ルファニルウレア、有機リン化合物、カーバメート剤な
どの農薬、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなど
の界面活性剤、メタノールなどのアルコール類などがあ
げられるが、これらに限定するものではなく少なくとも
生理活性を持つ化学物質であればよい。The chemical substance referred to here is an inorganic metal compound such as copper sulfate, mercury chloride, potassium dichromate, lead chloride, nickel chloride, cadmium chloride, tributyltin chloride,
Organometallic compounds such as methylmercury and tetramethyllead; organic chlorine compounds such as dichloroethane and dioxins; organic compounds such as bisphenol A and dimethyl phthalate; sulfanilureas; organic phosphorus compounds; pesticides such as carbamates; and dodecylbenzenesulfonic acid Examples thereof include surfactants such as sodium and alcohols such as methanol, but are not limited thereto, and may be any chemical substance having at least a physiological activity.
【００１０】また、本発明は新規化学物質の毒性も評価
できる。新規化学物質について誘導される遺伝子群を測
定しその発現パターンを記憶しておけば、未知試料中の
当該化学物質の存在が確認できる。このとき化学物質の
組成や構造が分かっている必要はない。また、その発現
遺伝子を詳細に検討することで、その毒性を評価するこ
とができ。例えば、実施例１で示すように、カドミウム
で誘導される遺伝子群からは、少なくともグルタチオ
ン、システイン、メチオニンの欠乏が起こることが推定
できるが、新規化学物質においてこれらの遺伝子が発現
していれば、その物質がカドミウム類似の毒性を持つこ
とが評価できる。The present invention can also evaluate the toxicity of a new chemical substance. If a gene group induced for a new chemical substance is measured and its expression pattern is stored, the presence of the chemical substance in an unknown sample can be confirmed. At this time, it is not necessary to know the composition and structure of the chemical substance. Further, by examining the expressed gene in detail, its toxicity can be evaluated. For example, as shown in Example 1, at least glutathione, cysteine, and methionine deficiency can be estimated from cadmium-induced genes, but if these genes are expressed in a novel chemical substance, It can be evaluated that the substance has cadmium-like toxicity.
【００１１】細胞としては、ヒト細胞が好ましいのは当
然であるが、マウスその他の細胞でもよい。更に、培養
が容易であること、遺伝子の機能がよく研究されている
ことから細胞として微生物を用いることも好適である。
また、微生物の中でも酵母が好適であった。これは、取
り扱いが容易であるうえ、ヒト進化の過程にある生物と
考えられ、ヒトに対する毒性等と同じように機能する遺
伝子が多いと考えられているためである。[0011] Naturally, human cells are preferred as cells, but mouse and other cells may also be used. Furthermore, it is also preferable to use a microorganism as a cell because of easy cultivation and well studied gene functions.
Yeast was also suitable among microorganisms. This is because it is considered to be an organism that is easy to handle, is in the process of human evolution, and has many genes that function in the same way as toxicity to humans.
【００１２】培養方法は、用いる細胞の通常の培養方法
でよく特別な方法である必要はない。ＹＰＤ培地やその
他の培地でよい。The culturing method is a usual culturing method of the cells to be used, and does not need to be a special method. A YPD medium or another medium may be used.
【００１３】遺伝子の発現状態を観察、評価する手段と
しては、ノーザンブロットやＲＴＰＣＲを複数行う等、
遺伝子の発現量が測定できる方法であればどのような方
法でもよい。しかし、ＤＮＡマイクロアレイ又はマクロ
アレイを用いる方法が好適である。ＤＮＡマイクロアレ
イとは、スライドガラスのような小さなチップ上（２５
ｍｍ×７５ｍｍ程度）に数１０から数千個程度、或いは
数万個のｃＤＮＡ（相補的なＤＮＡ）を貼りつけたもの
である。これに対してマクロアレイとは、比較的大きな
濾紙状の担体（１０ｃｍ×１０ｃｍ程度）に、同様に数
十から数千個程度のｃＤＮＡを貼りつけたものである。Means for observing and evaluating the expression state of a gene include performing a plurality of Northern blots and RTPCRs.
Any method may be used as long as it can measure the expression level of the gene. However, a method using a DNA microarray or macroarray is preferred. A DNA microarray is formed on a small chip such as a slide glass (25
Approximately several tens to several thousands or tens of thousands of cDNAs (complementary DNAs) are attached to the same (approximately mm × 75 mm). On the other hand, a macroarray is a device in which tens to thousands of cDNAs are similarly adhered to a relatively large filter paper-like carrier (about 10 cm × 10 cm).
【００１４】試料から発現しているＤＮＡ或いはＲＮＡ
を取りだし、必要によりＰＣＲなどを用いて適当に増幅
し、アレイに添加（適用）する。温度を適当に調整する
ことで、試料中のＤＮＡとアレイ上のｃＤＮＡをハイブ
リダイズさせる。ハイブリダイズしたＤＮＡの検出は通
常蛍光色素などのマーカーを用いて検出するが、マーカ
ーを用いず、表面プラズモン共鳴や、偏光解消或いはエ
バネッセント光などを用いた検出法を用いることもでき
る。DNA or RNA expressed from a sample
And, if necessary, appropriately amplifying using PCR or the like, and adding (applying) to the array. By appropriately adjusting the temperature, the DNA in the sample is hybridized with the cDNA on the array. The hybridized DNA is usually detected using a marker such as a fluorescent dye, but a detection method using surface plasmon resonance, depolarization, evanescent light, or the like without using the marker can also be used.
【００１５】上記の観察方法では、試料を単独で検出し
ているが、化学物質（これを含む試料液）を添加しない
こと以外は試料と同じ条件で培養した対照区（ブランク
検体）も作成し、それと試料検体とを一緒にＤＮＡアレ
イに適用し、ハイブリダイゼイションを競争的に起こさ
せ、同一遺伝子における試料とブランク検体のハイブリ
ダイズ量の違いを観察してもよい。In the above observation method, the sample is detected alone, but a control section (blank sample) cultured under the same conditions as the sample except that no chemical substance (sample solution containing the same) is added is also prepared. Alternatively, the sample and the sample may be applied together to the DNA array to cause hybridization competitively, and the difference in the amount of hybridization between the sample and the blank sample in the same gene may be observed.
【００１６】アレイに添着しておくＤＮＡは目的とする
化学物質を識別するのに必要なだけでよい。例えば、酵
母ではおよそ６０００個の遺伝子があると言われるが、
化学物質に応答して特異的に発現量が変化する遺伝子は
高々５００個程度であると推定される。表９に毒物に応
答して発現する遺伝子の一部を列挙した。これらの遺伝
子だけで、少なくとも実施例に示した８種類の化合物の
判定が可能であるが、化合物はこれらに限定されるもの
ではない。The DNA attached to the array need only be necessary to identify the target chemical. For example, yeast is said to have about 6000 genes,
It is estimated that there are at most about 500 genes whose expression level changes specifically in response to chemical substances. Table 9 lists some of the genes expressed in response to toxicants. Only these genes can be used to determine at least the eight types of compounds shown in Examples, but the compounds are not limited to these.
【表９】 [Table 9]
【００１７】これらの８種のように特定の化学物質を選
択しそれらによって発現する遺伝子の発現量の上位所定
数の遺伝子のみ測定して評価してもよい。例えば、上位
５０個の遺伝子のみ測定する等である。このようにする
と、測定が簡単になる。As in these eight types, specific chemical substances may be selected, and only a predetermined number of genes in the expression level of the genes expressed by them may be measured and evaluated. For example, only the top 50 genes are measured. This simplifies the measurement.
【００１８】次に本発明の化学物質同定法について説明
する。まず、既知の化学物質（単一が好ましい）を含有
する試料を培養し、発現した遺伝子名と発現強度をその
化合物の標準として記録しておく。このときこれらをグ
ラフ化してパターンとして記憶しておくと視覚的にも判
断できる。勿論、コンピューターに記録しそこで判定し
てもよい。Next, the chemical substance identification method of the present invention will be described. First, a sample containing a known chemical substance (preferably single) is cultured, and the name of the expressed gene and the expression intensity are recorded as a standard for the compound. At this time, if these are graphed and stored as a pattern, it can be visually judged. Of course, the information may be recorded in a computer and determined there.
【００１９】このとき、被検液中に複数の化学物質が含
まれている場合、遺伝子の発現パターンはその含まれて
いる化学物質のそれぞれの発現パターンの単純合計にな
ることがわかった。よって、特徴的な遺伝子の発現量か
ら容易にその複数の化学物質を推定することができる。
勿論、この場合には未知化学物質は同定できない。よっ
て、いかに多くの既知化学物質の発現パターンを記録、
保存しておくかが同定できる化学物質の多さを決めるこ
ととなる。しかし、その遺伝子自体の意味や機能がわか
っている必要はない。At this time, it has been found that when a test solution contains a plurality of chemical substances, the gene expression pattern is a simple sum of the expression patterns of the contained chemical substances. Therefore, the plurality of chemical substances can be easily estimated from the expression levels of characteristic genes.
Of course, in this case, the unknown chemical cannot be identified. Therefore, record the expression patterns of many known chemical substances,
Whether to keep it or not determines the number of chemical substances that can be identified. However, it is not necessary to know the meaning and function of the gene itself.
【００２０】[0020]
【実施例】以下実施例に沿って具体的に発明を詳細に説
明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。 実施例１ ＹＰＤ培地（酵母エキス１％、ポリペプトン２％、ブド
ウ糖２％）を用いて酵母を培養した。対数増加期に化学
物質として塩化カドミウム（ＣｄＣｌ２、０．３３ｍ
Ｍ）を添加し２時間培養した。これとまったく同じ条件
で化学物質を添加せず培養したものを対照区とした。こ
の試料及び対照区を同量ＤＮＡチップ（ＤＮＡチップ研
究所製）に滴下し、６５℃で、１晩又は１２時間以上ハ
イブリダイズさせた。ＤＮＡチップをスキャナー（ＳＣ
ＡＮ・ＡＲＲＡＹ４０００：ＧＳＩルミコス）により発
現遺伝子と発現量を測定した。それを表１０に示す。全
ての遺伝子について、記述することも可能であるが、こ
こでは化学物質の毒性によって応答した遺伝子を対象と
しているため、それぞれのモデル化学物質について発現
量の多い上位５０の遺伝子だけを機械的に選択して示し
た。ここでの数値は、対照区に対する相対量で示してい
る。即ち、数値が１の場合には、試料と対照区が同量で
あり、化学物質によって特別に発現していないというこ
とである。この比較の方法は異なる色に発色（蛍光）す
るようにしておき、その色を測定して行ってもよい。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 Yeast was cultured using a YPD medium (1% yeast extract, 2% polypeptone, 2% glucose). Cadmium chloride (CdCl 2 , 0.33 m
M) was added and the cells were cultured for 2 hours. Cultures without addition of chemicals under exactly the same conditions were used as control. The same amount of the sample and the control were dropped on a DNA chip (manufactured by DNA Chip Research Laboratories) and hybridized at 65 ° C. overnight or for 12 hours or more. Scan the DNA chip with a scanner (SC
AN ARRAY4000: GSI Lumicos) was used to measure the expressed gene and the expression level. It is shown in Table 10. Although it is possible to describe all the genes, here, the genes that responded due to the toxicity of the chemical substance are targeted, so only the top 50 genes with the highest expression levels for each model chemical substance are mechanically selected. Shown. The numerical values here are shown as relative amounts to the control group. That is, when the numerical value is 1, the amount of the sample and the control is the same, and it is not particularly expressed by the chemical substance. In this comparison method, different colors may be developed (fluorescent), and the color may be measured.
【００２１】勿論、同一のＤＮＡチップに適用して競争
させず、別のＤＮＡチップに適用してその差を測定して
もよい。Of course, the difference may be measured by applying to another DNA chip without competing by applying to the same DNA chip.
【００２２】この表１０及び１１は、塩化カドミウムに
よって誘導される遺伝子の役割（機能）も記述した。誘
導される遺伝子群の特徴として、硫黄の代謝系酵素群を
挙げることができる。このことは、カドミウムの添加に
より、酵母の細胞内で硫黄代謝の異常が生じたことを示
している。また、アミノ酸細胞内取りこみ関連の遺伝子
が誘導されている。硫黄代謝の最終生産物が、グルタチ
オン、システイン、メチオニンであることを考えると、
酵母細胞内で起こった異常は、これら含硫アミノ酸の欠
乏であると結論することができる。Tables 10 and 11 also describe the role (function) of the genes induced by cadmium chloride. A characteristic of the group of genes to be induced is a group of enzymes for metabolizing sulfur. This indicates that the addition of cadmium caused abnormal sulfur metabolism in yeast cells. In addition, genes related to amino acid uptake in cells have been induced. Given that the end products of sulfur metabolism are glutathione, cysteine and methionine,
It can be concluded that the abnormality that occurred in the yeast cells was a deficiency of these sulfur-containing amino acids.
【表１０】 [Table 10]
【表１１】 [Table 11]
【００２３】次に種々の化学物質に対して、同様の実験
を行った。その遺伝子名と発現量を表に示す。化学物質
としては、メチル水銀（ＣＨ３ＨｇＣｌ）、塩化水銀
（ＨｇＣｌ２）、トリブチルチンクロライド（（Ｃ４Ｈ
９）３ＳｎＣｌ）、重クロム酸カリウム（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ
７）、塩化ニッケル（ＮｉＣｌ２）、硫酸銅（ＣｕＳＯ
４・５Ｈ２Ｏ）、塩化鉛（ＰｂＣｌ２）である。これら
の物質に加えて、前記塩化カドミウムも含めて表１〜８
に示す。誘導される遺伝子（上位５０に限り）全てをア
ルファベット順に示した。表１〜８に示された遺伝子は
４００種類であるが、重複する遺伝子があるため、合計
３３１種類であり、これを表９に羅列した。Next, similar experiments were conducted for various chemical substances.
Was done. The gene name and expression level are shown in the table. Chemical substances
As methylmercury (CH3HgCl), mercury chloride
(HgCl2), Tributyltin chloride ((C4H
9)3SnCl), potassium dichromate (K2Cr2O
7), Nickel chloride (NiCl2), Copper sulfate (CuSO
4・ 5H2O), lead chloride (PbCl2). these
Tables 1 to 8 also include the cadmium chloride in addition to
Shown in All induced genes (only in the top 50)
The order is shown in the alphabetical order. The genes shown in Tables 1-8
Although there are 400 types, there are duplicate genes, so total
331 types, which are listed in Table 9.
【表１】 [Table 1]
【表２】 [Table 2]
【表３】 [Table 3]
【表４】 [Table 4]
【表５】 [Table 5]
【表６】 [Table 6]
【表７】 [Table 7]
【表８】 [Table 8]
【００２４】また、表１〜８の数値をパターン化したグ
ラフを図１〜図８に示す。縦軸には表９で示した遺伝子
をその順に並べており、直線はそれぞれの遺伝子の発現
量に対応している。８種類の化学物質を比較すれば明ら
かなように、誘導される遺伝子の発現パターンはまった
く異なることがわかる。誘導される遺伝子のパターンは
化学物質の毒性の違いを反映したものであると結論づけ
ることができる。FIGS. 1 to 8 show graphs in which the numerical values in Tables 1 to 8 are patterned. The genes shown in Table 9 are arranged in that order on the vertical axis, and the straight line corresponds to the expression level of each gene. As is apparent from a comparison of the eight chemical substances, the expression patterns of the induced genes are completely different. It can be concluded that the pattern of genes induced reflects differences in chemical toxicity.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上詳細に説明した本発明によれば、ど
のような化学物質が含まれているか分からない液体であ
っても、その毒性が簡単に推定でき、またどの遺伝子か
らのデータであるかもわかる。これは、まったく未知の
新規物質であっても可能である。According to the present invention described in detail above, the toxicity can be easily estimated even for a liquid which does not know what chemical substance is contained, and data from any gene can be obtained. I understand. This is possible even for completely unknown new substances.
【００２６】さらに、記憶している発現パターンと比較
することによって、毒性とは別にその化学物質を同定す
ることができる。Further, by comparing with a stored expression pattern, the chemical substance can be identified separately from toxicity.
【図１】塩化カドミウム（ＣｄＣｌ２）を添加したとき
の遺伝子の発現パターンを示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the expression pattern of a gene when cadmium chloride (CdCl 2 ) is added.
【図２】メチル水銀（ＣＨ３ＨｇＣｌ）を添加したとき
の遺伝子の発現パターンを示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a gene expression pattern when methylmercury (CH 3 HgCl) is added.
【図３】塩化水銀（ＨｇＣｌ２）を添加したときの遺伝
子の発現パターンを示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a gene expression pattern when mercury chloride (HgCl 2 ) is added.
【図４】トリブチルチンクロライド（（Ｃ４Ｈ９）３Ｓ
ｎＣｌ）を添加したときの遺伝子の発現パターンを示す
グラフである。FIG. 4. Tributyltin chloride ((C 4 H 9 ) 3 S
It is a graph which shows the expression pattern of a gene when nCl) is added.
【図５】重クロム酸カリウム（Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７）を添加
したときの遺伝子の発現パターンを示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a gene expression pattern when potassium dichromate (K 2 Cr 2 O 7 ) is added.
【図６】塩化ニッケル（ＮｉＣｌ２）を添加したときの
遺伝子の発現パターンを示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a gene expression pattern when nickel chloride (NiCl 2 ) is added.
【図７】硫酸銅（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ）を添加したと
きの遺伝子の発現パターンを示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a gene expression pattern when copper sulfate (CuSO 4 .5H 2 O) is added.
【図８】塩化鉛（ＰｂＣｌ２）を添加したときの遺伝子
の発現パターンを示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing a gene expression pattern when lead chloride (PbCl 2 ) is added.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 33/569 Ｃ１２Ｒ 1:645） //(Ｃ１２Ｎ 15/09 (Ｃ１２Ｎ 1/16 Ａ Ｃ１２Ｒ 1:645） Ｃ１２Ｒ 1:645） (Ｃ１２Ｎ 1/16 (Ｃ１２Ｑ 1/68 Ａ Ｃ１２Ｒ 1:645） Ｃ１２Ｒ 1:645） (Ｃ１２Ｑ 1/68 Ｃ１２Ｎ 15/00 Ａ Ｃ１２Ｒ 1:645） Ｃ１２Ｒ 1:645） (72)発明者 岩橋 均 茨城県つくば市東１丁目１番３ 工業技術 院生命工学工業技術研究所内 (72)発明者 百瀬 祐子 茨城県つくば市東１丁目１番３ 工業技術 院生命工学工業技術研究所内 (72)発明者 河井 昭治 京都府宇治市平尾台２丁目８の４ (72)発明者 松本 雅光 大阪府三島郡島本町山崎４丁目20番５− 909号 Ｆターム(参考） 4B024 AA11 CA02 CA09 GA19 HA14 4B063 QA01 QA06 QA18 QQ20 QQ61 QQ89 QR32 QR40 QR55 QR76 QR84 QS34 4B065 AA72X AC20 BB02 BB04 BC12 BC41 BD01 CA46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 33/569 C12R 1: 645) // (C12N 15/09 (C12N 1/16 A C12R 1: 645) (C12R 1: 645) (C12N 1/16 (C12Q 1/68 A C12R 1: 645) C12R 1: 645) (C12Q 1/68 C12N 15/00 A C12R 1: 645) C12R 1: 645) (72) Invention Person Hitoshi Iwahashi 1-3-1 Higashi, Tsukuba City, Ibaraki Pref.Institute of Biotechnology, Industrial Technology Institute (72) Inventor Yuko Momose 1-3-3 Higashi, Tsukuba City, Ibaraki Pref.Institute of Biotechnology, Industrial Technology Institute (72) Invention Person Shoji Kawai 2-8-4 Hiraodai, Uji-shi, Kyoto (72) Inventor Masamitsu Matsumoto 4-20-5-909 Yamazaki, Shimamotocho, Mishima-gun, Osaka F-term (reference) 4B024 AA11 CA02 CA09 GA19 HA14 4B063 QA01 QA06 QA18 QQ20 QQ61 QQ89 QR32 QR40 QR55 QR76 QR84 QS34 4B065 AA72X AC20 BB02 BB04 BC12 BC41 BD01 CA46
Claims (12)
養し、該細胞の複数の遺伝子の発現状態を同時に観察す
ることを特徴とする化学物質の毒性評価方法。1. A method for evaluating toxicity of a chemical substance, comprising culturing cells in the presence of a chemical substance to be evaluated and simultaneously observing the expression states of a plurality of genes in the cells.
定される遺伝子群或いはこれと相同な遺伝子群から選ば
れたものである請求項１記載の化学物質の毒性評価方
法。2. The method according to claim 1, wherein at least one of said genes is selected from a group of genes defined in Table 9 or a group of genes homologous thereto.
を用いるものである請求項２記載の化学物質の毒性評価
方法。3. The method according to claim 2, wherein a DNA microarray or a macroarray is used.
は３記載の化学物質の毒性評価方法。4. The method for evaluating toxicity of a chemical substance according to claim 1, wherein said cells are microorganisms.
学物質の毒性評価方法。5. The method according to claim 4, wherein said microorganism is yeast.
下での培養と同じ条件で該化学物質の存在しない状態で
細胞を培養し、該化学物質の存在下での培養時の遺伝子
からの相補的ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）と、存在しない状態で
の遺伝子からのｃＤＮＡの両方を同一のＤＮＡチップに
適用し、その競争反応によるハイブリダイゼイションの
差を検出することによって行うものである請求項３、４
又は５記載の化学物質の毒性評価方法。6. The expression state is evaluated by culturing cells in the absence of the chemical substance under the same conditions as culture in the presence of the chemical substance, and culturing the gene during culture in the presence of the chemical substance. By applying both complementary DNA (cDNA) from cDNA and cDNA from a gene in the absence thereof to the same DNA chip, and detecting a difference in hybridization due to the competition reaction. Terms 3, 4
Or the toxicity evaluation method of the chemical substance according to 5.
し、該細胞の遺伝子の発現状態を標準パターンとして記
憶し、被測定液の存在下で同様の細胞を培養し、そのと
きの遺伝子の発現状態を標準パターンと比較することに
よって、被測定液中の物質を同定することを特徴とする
化学物質の同定方法。7. A cell is cultured in the presence of a known chemical substance, the expression state of the gene in the cell is stored as a standard pattern, and the same cell is cultured in the presence of a liquid to be measured. A method for identifying a chemical substance, comprising identifying a substance in a liquid to be measured by comparing the expression state of the substance with a standard pattern.
定される遺伝子群或いはこれと相同な遺伝子群から選ば
れたものである請求項７記載の化学物質の同定方法。8. The method for identifying a chemical substance according to claim 7, wherein at least one of said genes is selected from a group of genes defined in Table 9 or a group of genes homologous thereto.
を用いるものである請求項８記載の化学物質の同定方
法。9. The method according to claim 8, wherein a DNA microarray or a macroarray is used.
又は９記載の化学物質の同定方法。10. The cell according to claim 7, wherein the cell is a microorganism.
Or a method for identifying a chemical substance according to 9 above.
の化学物質の同定方法。11. The method according to claim 10, wherein said microorganism is yeast.
在下での培養と同じ条件で該化学物質の存在しない状態
で細胞を培養し、該化学物質の存在下での培養時の遺伝
子からの相補的ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）と、存在しない状態
での遺伝子からのｃＤＮＡの両方を同一のＤＮＡチップ
に適用し、その競争反応によるハイブリダイゼイション
の差を検出することによって行うものである請求項９、
１０又は１１記載の化学物質の同定方法。12. The expression state is evaluated by culturing cells in the absence of the chemical substance under the same conditions as culture in the presence of the chemical substance, and culturing the gene during culture in the presence of the chemical substance. By applying both complementary DNA (cDNA) from cDNA and cDNA from a gene in the absence thereof to the same DNA chip, and detecting a difference in hybridization due to the competition reaction. Item 9,
12. The method for identifying a chemical substance according to 10 or 11.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105907A JP4022610B2 (en) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | Toxicity assessment method for chemical substances |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105907A JP4022610B2 (en) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | Toxicity assessment method for chemical substances |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001286281A true JP2001286281A (en) | 2001-10-16 |
| JP4022610B2 JP4022610B2 (en) | 2007-12-19 |
Family
ID=18619161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000105907A Expired - Lifetime JP4022610B2 (en) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | Toxicity assessment method for chemical substances |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4022610B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003018791A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method of detecting toxic substance |
| WO2003018792A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method of detecting toxic substance |
| JP2004248604A (en) * | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Daikin Ind Ltd | Method for identifying toxic material by using microorganism |
| WO2005054511A1 (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-16 | Daikin Industries, Ltd. | Method of examining chemical using gene-disrupted strain |
| US7704692B1 (en) | 2001-08-24 | 2010-04-27 | Daiken Industries, Ltd. | Process for detecting toxic substances |
| JP2013013384A (en) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Medichrome:Kk | Evaluation method of influence of chemical substance on living body |
-
2000
- 2000-04-07 JP JP2000105907A patent/JP4022610B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003018791A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method of detecting toxic substance |
| WO2003018792A1 (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method of detecting toxic substance |
| US7704692B1 (en) | 2001-08-24 | 2010-04-27 | Daiken Industries, Ltd. | Process for detecting toxic substances |
| US8192962B2 (en) | 2001-08-24 | 2012-06-05 | Daikin Industries, Ltd. | Processes for detecting toxic substances |
| JP2004248604A (en) * | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Daikin Ind Ltd | Method for identifying toxic material by using microorganism |
| JP4501346B2 (en) * | 2003-02-21 | 2010-07-14 | ダイキン工業株式会社 | Method for detecting chemical substances using microorganisms |
| WO2005054511A1 (en) * | 2003-12-02 | 2005-06-16 | Daikin Industries, Ltd. | Method of examining chemical using gene-disrupted strain |
| US8173387B2 (en) | 2003-12-02 | 2012-05-08 | Daikin Industires, Ltd. | Method of examining chemical using gene-disrupted strain |
| JP2013013384A (en) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Medichrome:Kk | Evaluation method of influence of chemical substance on living body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4022610B2 (en) | 2007-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Alvarez et al. | Ten years of transcriptomics in wild populations: what have we learned about their ecology and evolution? | |
| Cywinska et al. | Evaluation of DNA barcoding and identification of new haplomorphs in Canadian deerflies and horseflies | |
| Medlin et al. | Methods to estimate the diversity in the marine photosynthetic protist community with illustrations from case studies: a review | |
| EA006425B1 (en) | System for detection one or more target(s) in a sample and methods therefor | |
| JP2023525993A (en) | Equalization-based image processing and spatial crosstalk attenuator | |
| Metfies et al. | Contribution of the class cryptophyceae to phytoplankton structure in the german bight 1 | |
| Duran et al. | Geographic life history differences predict genomic divergence better than mitochondrial barcodes or phenotype | |
| Saarenpää et al. | Spatially resolved host-bacteria-fungi interactomes via spatial metatranscriptomics | |
| Saarenpää et al. | Spatial metatranscriptomics resolves host–bacteria–fungi interactomes | |
| JP4022610B2 (en) | Toxicity assessment method for chemical substances | |
| Hepburn et al. | Genetic structure of juvenile cohorts of bicolor damselfish (Stegastes partitus) along the Mesoamerican barrier reef: chaos through time | |
| Kimmel et al. | A murine aging cell atlas reveals cell identity and tissue-specific trajectories of aging | |
| Caron | Marine microbial ecology in a molecular world: what does the future hold? | |
| US8192962B2 (en) | Processes for detecting toxic substances | |
| Judelson et al. | Gene expression changes during asexual sporulation by the late blight agent Phytophthora infestans occur in discrete temporal stages | |
| KR20130107553A (en) | Seawater temperature change responsive genes in ecklonia cava and the method for diagnosing marine environmental changes using the same | |
| KR101379317B1 (en) | Seawater temperature change responsive genes in ecklonia cava and the method for diagnosing marine environmental changes using the same | |
| JPWO2004097015A1 (en) | Array in which substances immobilized on support are arranged by adding chromosome order or sequence position information, manufacturing method thereof, analysis system using array, and use thereof | |
| DE102004049891B4 (en) | A method of identifying suitable nucleic acid normalization probe sequences for use in nucleic acid arrays | |
| JP4290438B2 (en) | Toxic substance identification method using DNA microarray method | |
| Santos et al. | Genetic diversity by ISSR of two endemic quillworts (Isoetes L.) species from Amazon Iron Rocky Outcrops, Isoetes cangae e I. serracarajensis | |
| Roch et al. | Endangered spined loach Cobitis species in Southwest Germany: A complex network of native, hybrid and newly emerged populations | |
| Jenks | Microbial genome sequencing—beyond the double helix | |
| US20230407386A1 (en) | Dependence of base calling on flow cell tilt | |
| Townsend et al. | Designing experiments using spotted microarrays to detect gene regulation differences within and among species |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20000421 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20000721 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20010112 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20011001 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20030109 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20030513 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070220 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070327 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070417 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070327 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070417 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070605 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20070720 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070723 |
|
| RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20070726 |
|
| RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20070726 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070720 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070904 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4022610 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |