細胞融合をもちいた分裂期染色体のサイズを決定する因子の解析

利用细胞融合分析决定有丝分裂染色体大小的因素

• 批准号: 21918014
• 负责人: 日原 さえら
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21918014/
• 关键词: 分裂期染色体; 細胞融合

研究目的:染色体は細胞が分裂する際、複製されたゲノムDNAを2つの娘細胞に正確に分配するための重要な構造である。地球上の生物は様々なゲノムサイズをもち、ゲノムが束ねられた染色体のサイズも様々である。では、生物の染色体サイズは何によって決定されているのか?そこで異なるサイズの染色体を持つ細胞を「融合」させる。その結果作られる染色体のサイズを詳細に解析することによってこの問題を解明することにした。本研究のために、巨大な染色体をもつインドホエジカのDM細胞を用いる。このシカは、進化上で染色体が融合して巨大染色体を獲得したことが知られている。近縁の中国シカが46本の染色体を持つのに対し、インドホエジカは合計7本の巨大な染色体を持っている。この染色体の直径、長さは典型的なヒトの染色体の3倍以上に匹敵する。研究方法:(1)ヒトHeLa細胞と、シカDM細胞にCFP-H2B(ヒストン青色蛍光蛋白質)とmRFP-H2B(ヒストン赤色蛍光蛋白質)の遺伝子をそれぞれ導入し、安定発現細胞を単離した。(2)Thymidineで細胞周期のG1/S期にそれぞれ同調し、S期同調した細胞をPEG(ポリエチレングリコール)で融合させ、融合細胞(ヘテロカリオン)を作製した。(3)作製したヘテロカリオンを培養し、細胞分裂期に導入させた。次にノコダゾールで分裂期に停止させ、細胞を固定した。このサンプルを蛍光顕微鏡で3次元的に撮影し、画像解析によって3次元再構築を行った。そして、画像解析用ソフトを使用し、ヘテロカリオンが構築した染色体の太さの測定を行った。研究成果:本来のDM細胞の染色体の太さは約0.97μm、HeLa細胞の染色体は約0.70μmである。これに対して分裂期のヘテロカリオンが構築した染色体の太さはDM由来、HeLa由来の染色体ともに、約0.65μmであった。このことから、ヘテロカリオンが分裂期に入る際、DM由来の染色体はHeLa由来の染色体に合わせるように細くなることが明らかになった。よって、染色体のサイズは、ゲノム配列情報には依存せず、染色体構築に関連する蛋白質因子が関わっていることが考えられる。さらに、ヘテロカリオンの染色体サイズがHeLa細胞の染色体に近いことから、HeLa由来の蛋白質因子は、DM由来のものより「優生」であることが予想される。

Objective: Chromosomes are important for cell division and replication, and DNA is distributed correctly in both cells. All living things on earth are going to be destroyed. What is the difference between biological chromosomes and biological chromosomes? "Fusion" is a cell fusion. The result is a detailed analysis of the chromosome. In this study, the use of large chromosomes in DM cells was studied. This is the first time in history that we've seen a giant chromosome fusion. In recent years, China has 46 chromosomes, and the total number of chromosomes is 7. The chromosome diameter and length are more than 3 times that of the typical chromosome. Methods:(1) CFP-H2B and mRFP-H2B gene expression vectors were introduced into HeLa cells and DM cells and isolated from stable developing cells. (2)Thymidine regulates the regulation of cell cycle in G1/S phase, S phase and PEG phase. (3)The cell division phase was introduced into the culture medium. The next day, the cell division stopped. 3D image capturing, 3D reconstruction and image analysis The analysis of chromosome DNA was carried out by using the software. The results showed that the chromosome size of DM cells was about 0.97μm, and that of HeLa cells was about 0.70μm. The chromosome of HeLa is about 0.65μm. The origin of the chromosome is the origin of the chromosome. Chromosome alignment information is dependent on chromosome structure, and protein factors are associated with chromosome structure. HeLa cell chromosome, HeLa derived protein factor, DM derived gene, eugenics, etc.