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配偶核形成に必須の新奇なゲノム切断について，クロマチン再構築を伴う修復機構の研究

涉及配子成核所必需的新型基因组断裂染色质重建的修复机制研究

基本信息

批准号：
21K06009
负责人：
福田康弘
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

繊毛虫テトラヒメナの有性生殖では，生殖核から配偶核が分化する過程において，DNA 損傷応答に誘発されたクロマチン再構築が起こる．有性生殖が始まると，まず生殖核は減数分裂を行い 4 つの半数体性の核が生じる．直ちに全ての半数体核ゲノムにおいて DNA 切断が生じ，4 つのうちから選択された 1 つの核だけで DNA 切断は修復される．この DNA 修復を受けた選択核が配偶核へ分化する．これまで進めてきた研究から，選択核では DNA 切断の修復と同時にユークロマチン化の指標が生じること，また減数分裂後の DNA 切断が不全になるとユークロマチン化も起こらず，配偶核の形成が不全になることが明らかになっている．本研究の目的は，選択核が受ける DNA 修復およびゲノムユークロマチン化に携わる分子機構を明らかにすることである．まず本研究では，DNA 修復系にかかわることが知られている遺伝子のホモログをテトラヒメナのゲノム情報から探し出し，それらの網羅的な局在解析を進めた．これから選択核に局在する DNA 修復因子のホモログが複数特定された．続いて，選択核に局在することが分かった様々な DNA 修復因子の候補から，発現量などに基づいて機能的な重要性が予測された因子を選び，それらの KO/KD 解析を行った．その結果，Rad5 ならびに IswiG の 2 つが，選択核ゲノムに生じた DNA 切断の修復と，その DNA 修復に伴うユークロマチン化に携わる重要な分子であることが明らかになった．ここまでの新たな知見は，既に国際誌 Microorganisum（doi.org/10.3390/microorganisms10122426）において発表した．

In the process of sexual reproduction, the reproductive nucleus is divided into mating nuclei, and the DNA damage is induced to reconstitute the reproductive nucleus. Sexual reproduction begins at the beginning of meiosis and begins at the beginning of meiosis. The DNA is cut and repaired in half of the nuclei of the whole body. DNA repair is a process of nuclear selection and mate differentiation. This study is aimed at improving the repair of DNA cleavage and the simultaneous development of DNA cleavage markers in selected nuclei. DNA cleavage after meiosis is incomplete and the formation of mate nuclei is incomplete. The aim of this study is to identify the molecular mechanisms involved in DNA repair and purification. In this study, DNA repair system was analyzed and analyzed. DNA repair factors are selected for nuclear DNA repair. In addition, the selection of DNA repair factor candidates in the analysis of KO/KD is important for the detection of DNA repair factors in the analysis of KO/KD. As a result, Rad5 The new information is published in the International Journal Microorganism (doi.org/10.3390/microorganisms10122426).