研究のタイプ: 医学／生物学の研究 (experimental study)

[大腸菌細胞のゲノム立体配座状態に対するマイクロ波の共鳴効果] med./bio.

Resonance effect of microwaves on the genome conformational state of E. coli cells

著者: Belyaev IY, Alipov YD, Shcheglov VS, Lystsov VN
掲載誌: Z Naturforsch C 1992; 47 (7-8): 621-627
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この研究は、X線照射された大腸菌細胞のゲノムの立体配座状態に対する低強度マイクロ波の影響について、粘性異常時間依存性法を用いて調べた。その結果、51.62〜51.84 GHzおよび41.25〜41.50 GHzの範囲において、影響の周波数依存性が観察され、それは100 MHz程度の共振半値幅を持つ共振特性を持っていた；0.1 - 200 μW/ cm2の範囲でのマイクロ波の影響のエネルギー依存性が観察され、放射線誘導性のゲノム立体配座状態の修復の抑制には、1 μW/ cm2の電力密度で十分であることが示された；マイクロ波による修復抑制の効果は十分に再現され、細胞がX線およびミリ波帯マイクロ波にばく露する順序には依存しなかった、と報告している。

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研究目的（著者による）

The influence of millimeter waves on the process of the genome conformational state (GCS) repair after E. coli cell exposure to X-rays was examined.

詳細情報

As a test for appearance and repair of changes in a chromosomal DNA the method of the anomalous viscosity time dependencies (AVTD) in cell lysates was used.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 51.62–51.84 GHz
ばく露時間: 90 min
  • 電力密度: 30 W/m² unspecified
  • SAR: 17 mW/g (acoustic method)
  • SAR: 22 mW/g (calorimetric method)
ばく露2: 41.25–41.5 GHz
ばく露時間: 10 min
ばく露3: 51.62–51.84 GHz
ばく露時間: 15 min
ばく露4: 41.25–41.5 GHz
ばく露時間: 5 min
ばく露5: 51.78 GHz
ばく露時間: 30 min

ばく露1

主たる特性
周波数 51.62–51.84 GHz
ばく露時間 90 min
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
ばく露装置の詳細 E.coli cell suspension irradiated in 50 mm diameter Petri dishes
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力密度 30 W/m² unspecified 測定値 - -
SAR 17 mW/g - 推定値 cf. remarks acoustic method
SAR 22 mW/g - 推定値 cf. remarks calorimetric method

ばく露2

主たる特性
周波数 41.25–41.5 GHz
ばく露時間 10 min
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
ばく露装置の詳細 E.coli cell suspension irradiated in 50 mm diameter Petri dishes
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力密度 2 W/m² unspecified 測定値 - -

ばく露3

主たる特性
周波数 51.62–51.84 GHz
ばく露時間 15 min
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
ばく露装置の詳細 E.coli cell suspension irradiated in 50 mm diameter Petri dishes
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力密度 30 W/m² unspecified 測定値 - -

ばく露4

主たる特性
周波数 41.25–41.5 GHz
ばく露時間 5 min
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
ばく露装置の詳細 E.coli cell suspension irradiated in 50 mm diameter Petri dishes
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力密度 1 µW/cm² minimum 測定値 - -

ばく露5

主たる特性
周波数 51.78 GHz
ばく露時間 30 min
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
ばく露装置の詳細 E.coli cell suspension irradiated in 50 mm diameter Petri dishes
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力密度 30 W/m² unspecified 測定値 - -

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目／測定パラメータ／方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

Radiation of E. coli cells with doses of 10-50 Gy led to changes of the AVTD curve of the cell lysate. After post-irradiated cell incubation of 90-120 min (depending on the dose of radiation), an almost complete recovery of the AVTD curve took place. This means that during this period the genome conformational state of the exposed cells returned to the control level ("repair" of genome conformational state).
The "repair" of genome conformational state of bacterial cells after ionizing irradiation is highly sensitive to the resonance effect of millimeter waves (microwaves suppress the "repair"): Within the ranges of 51.62-51.84 GHz and 41.25-41.50 GHz the frequency dependence of the observed effect has a resonance nature. The power dependence of the microwave effect within the range of 0.1-200 µW/cm² has shown that a power density of 1 µW/cm² is sufficient to suppress radiation-induced repair of the genome conformational state. The effect of microwave suppression of repair does not depend on the sequence of cell exposure to X-rays and microwave radiation.
The data indicate the role of the cell genome in the resonant interaction of cells with low intensity millimeter waves.

研究の種別:

研究助成

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