転移可能な新規ヘリトロン様トランスポゾンHeliplの構造と転移機構

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ヘリトロン(Helitron)は近年のゲノム研究の進展に伴い、高等生物ゲノムの数パーセントを占めるほど多数存在することが明らかになったトランスポゾンである。しかし、これまでヘリトロンの挿入突然変異体についてはトウモロコシ等、数えるほどしか見つかっておらず転移活性のあるものは知られていない。我々が見いだしたマルバアサガオのFP遺伝子(C機能MADS-box遺伝子)に挿入していたHeliplは稀に体細胞復帰変異を起こすため、この系を用いてヘリトロンの自律性因子を含む構造と、その転移機構を明らかにすることを目的として研究を行っている。マルバアサガオのコスミドベクターライブラリーから得られたヘリトロン間で内部にコードされている遺伝子の構造や塩基配列の違いを解析した。その結果、fp遺伝子に挿入しているHeliplは自律性因子の可能性があることが示されたため、アグロバクテリウムを介した形質転換によってシロイヌナズナに導入し、その転移活性を解析した。導入したHeliplの両側を挟むようなプライマーを用いて、離脱した部位の塩基配列を解析したところ、マルバアサガオ中で見られるような、野生型のゲノム配列には復帰しておらず、数塩基の欠失が見られた。これは独立の復帰クローンにおいて共通に見られたため、何らかの機構が介在する可能性が考えられた。マルバアサガオにおけるHeliplの離脱はもとのゲノム配列と全く同じように離脱するが、独立の復帰イベントに由来する複数のクローンについて、離脱部位の周囲の配列を調べたところ、多くの点塩基置換が導入されていた。これはHeliplが離脱した部位に起こる2重鎖切断を宿主が修復する際に行う誤りがちな修復に由来すると考えられた。今回Helipl自体が自律性かどうかの確証は得ることができなかったが、Hellplファミリーは唯一の転移可能なヘリトロンとして今後のトランスポゾン研究への利用が期待される。