RIのイメージング技術が発展し、対象となる元素の動態を非破壊的に撮影することが可能となってきました。植物が土壌や大気から元素を吸収し、輸送、貯蔵する機能を解析する技術として注目を集めています。ここでは研究者ネットワークであるBRIngとの連携企画として、植物の元素動態の解明研究に興味がある方に向けて様々なコンテンツを提供していきます。BRIng生体内を駆け巡る様々な物質の動き、これを物質動態といいますが、これを明らかにすることは生命現象を正確に捉えるための重要なステップだと言えます。この生体内物質動態を捉えるための技術については、現在でも数多くその手法が研究開発されており、中でも“イメージング”は直接的で強力なツールです。植物科学の分野においても、体内物質の動態解明は重要な課題となっています。植物による環境修復や作物生産に関する研究分野では、どういった物質がどのように植物へ取り込まれ、どのように植物体内に分布し、蓄積されていくのかを知ることは非常に大きな関心事です。イメージングを目的とした技術では、蛍光物質等を用いた光イメージング技術が発展しており、生命科学分野の発展に大きく寄与してきました。蛍光/発光タンパク質の利用は、分子の機能解析に大きく貢献してきました。一方で、生体内を動く物質を生きたまま非侵襲に把握するのには、放射性同位体(ラジオアイソトープ:RI)が用いられる場面があります。これは、生体組織が厚い場合、蛍光や発光では光が生体自身で遮られますが、放射線ならば透過することができるのが理由です。植物研究では元素そのものの動きを議論の対象とすることが多いため、見るべき対象物質の分子量を大きく増やすことになってしまう蛍光・発光物質ではなく、RIをトレーサーとして用いることが多いのです。塩基配列を解析するために32Pを使っていた時代は、生命科学者にとってRIは身近なツールでした。近年はRI利用者が減少し、RI施設が閉鎖されるなど、RIを利用したことのない研究者・学生が増加の一途をたどっています。一方で、植物を対象としたRIイメージングの技術は日々向上しており、多くの植物研究者にとって利用できるものもあると思います。Group)を立ち上げました。本HPでは、RIをイメージングする技術やRIをトレーサーとして利用した研究について公開し、さらにメーリングリストを立ち上げました。RI実験の相談等、お気軽に連絡をいただければ幸いです。BRIngメーリングリストへの登録先メーリングリストへのご登録はこちらのページからお願いたします。BRIng活動報告BRIngメンバーの活動についてご紹介します。元素の動態を解析する植物RIイメージングという新たな方法論について、イメージング装置や実際の植物を対象としたRIイメージング実験に要求される性能を軸に、この技術を解説しています。植物における必須元素や有害元素の吸収・移行・蓄積する生理機能の解明においては、RIとイメージングプレートを使用するオートラジオグラフィ法がこの分野の研究に大きく貢献してきましたが、実験時に対象となる生理活性を停止してしまうデメリットを持っています。近年、このRIを生きた植物体の根や葉に吸収させ体内を移行する「動き」を画像化するイメージング装置が開発されてきました。ここでは、それらについてご紹介します。※凍結切片法によるMicro-Autoradiography(MAR)およびラジオルミノグラフィ(RLG)植物RIイメージングの実例集ここでは、植物RIイメージング技術を用いて行われてきた研究について、実例としてご紹介します。友子FAQよくある質問に対してBRIngメンバーがお答えします。イメージング画像が取得できるのはもちろんですが、以下のデータを得ることができます。・元素の分布:元素の分布(イメージング装置によっては3次元で)に加え、代謝産物の分布が分かります。定量値としてデータが取得できます。個体差の程度も分かります。・同一個体での時間的変化:低侵襲なので繰り返し実験を行うことができ、個体差間を気にすることなく、環境の変化に応答した生理が起因となる体内元素動態の変動が分かります。・化学的挙動:化学的な挙動はもとの元素、化合物とほぼ同じですので、動態を解析するような実験において強みを発揮します。・検出感度の高さ:RIを用いる実験は、一般に蛍光等と比較すると検出感度が大きいため、極微量でも検出が可能です。・優れた定量性:放射性試薬から出る放射線(特にガンマ線)は物質透過性に優れていますので、生きたまま植物の深部に集積した元素を画像化でき、その分布状況を定量的に解析できます。オーキシンなどの植物ホルモン等の動態もイメージングできる場合があります。その場合は、植物ホルモンをRI標識する必要がありますので、その分実験難易度が高くなります。BRIngメンバーにこちらからお気軽にご相談ください。コンサルティングいたします。着目する元素の分布だけが見たいのであれば、IPを用いたオートラジオグラフィが実験難易度が低いのでよいでしょう。速度)を知りたい場合は、着目する元素の動態を非破壊的にイメージングできる装置(PETIS、RRIS、GREI)が適しています。価格を提示することは難しいですが、大きく費用がかかる項目としては以下があります。新規の実験の場合は条件検討が必要であったりしますので、さらに費用がかさむことも考慮しておきましょう。BRIngメンバーにこちらからお気軽にご相談ください。多くても数μSv程度の被ばくですので、正しくRIを扱えば心配ありません。RIの取扱いについてさらに知りたい場合は、放射性試薬の安全取扱ガイドをご覧いただき、不安な場合は施設の担当者に相談しましょう。最先端の情報については、専門分野の研究者から情報収集するのがよいでしょう。BRIngのメーリングリストをご活用ください。植物RIイメージング研究を専門としているラボはそう多くはありません。興味がある研究テーマを担当するBRIngメンバーにお問合せください。関連団体等のリンク集になります(別ウィンドウが表示されます)。PETIS、PIXEを保有する施設です。RRIS、MAR、IPを保有する施設です。GREIを保有する施設です。連携して、本コンテンツを作成しています。アイソトープに関する様々な専門分野の研究者が、各分野間の知見と技術の交流を図る研究会です。田野井が研究者、大学教員としての活動をご紹介します。大学教員を目指す人が増えるとよいな、と思いながら情報発信します。植物RIイメージングに限らず、通常のトレーサー実験についてもご相談をお受けいたします。ご自身の研究テーマに植物RIイメージング技術が活用できるか等、ご興味がある方はお気軽にご相談ください。BRIngのメンバーが解決いたします。相談の流れ相談フォームに必要事項を記入します。相談の内容にもよりますが、2~7営業日程度で別途メールにてご連絡いたします。引き続きサポートをご希望する場合は再度ご連絡ください。ご相談は以下のリンク先よりお申し込みください。