配偶子致死遺伝子による転移因子の活性化が染色体切断を誘導するメカニズムの解明

阐明配子致死基因激活转座元件诱导染色体断裂的机制

基本信息

批准号：
22K20578
负责人：
山森晃一
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

配偶子致死 (Gametocidal: Gc) 遺伝子は自身を持たない配偶子に染色体切断を誘導することで自身を優先的に後代に伝達させる ‘利己的な遺伝因子’である。本研究ではGc遺伝子の作用機序の特定につなげるために、Gc遺伝子が染色体切断を誘導する領域を特定し、切断作用が特定のDNA配列や染色体構造をターゲットにしているかどうかを明らかにする。本年度はまず、Gc遺伝子による染色体切断領域を特定する実験系の確立を試みた。放射線や紫外線などのゲノムストレスによるDNA鎖の切断は相同組換え (HR) や非相同末端結合 (NHEJ) によって直ちに修復される。本研究ではGc遺伝子によって切断される染色体領域を特定するために、切断されたDNAと相互作用することでHRを誘導するたんぱく質のγH2AXを抗体抗原反応によって検出することを試みた。今年度はウエスタンブロッティングによって、染色体切断時に生じるγH2AXたんぱく質を検出するための抗体の作成を行った。予備実験として、抗生物質のZeocinを処理することで染色体切断を誘導したコムギの根からたんぱく質を抽出し、抗体によるγH2AXの検出を行った。その結果、γH2AXを検出することに成功し、染色体切断を検出する実験系を確立した。今後、作成したγH2AX抗体を用いてクロマチン免疫沈降法 (ChIP) を利用し、Gc遺伝子によって染色体切断が誘導される領域の特定に進む。

GANETOCIDAL（GC）基因是“自私的遗传因素”，可以通过在没有一个的配子中诱导染色体断裂来优先传播到后代。在这项研究中，为了确定GC基因的作用机理，我们将确定诱导染色体裂解的区域，并阐明裂解作用是针对特定的DNA序列还是染色体结构的。今年，我们首先尝试建立一个实验系统，以使用GC基因识别染色体切割区域。由于基因组应力（如辐射和紫外线）引起的DNA链的断裂，通过同源重组（HR）和非同源末端键合（NHEJ）立即修复。在这项研究中，我们试图检测γH2AX，γH2AX是一种通过抗体抗原反应与裂解的DNA相互作用诱导HR的蛋白质，以鉴定由GC基因裂解的染色体区域。今年，我们创建了抗体来检测通过蛋白质斑点在染色体裂解过程中发生的γH2AX蛋白。作为初步实验，从小麦的根中提取蛋白质，该蛋白通过治疗抗生素Zeocin诱导染色体裂解，并通过抗体检测到γH2AX。结果，我们成功地检测了γH2AX，并建立了一个用于检测染色体裂解的实验系统。将来，我们将使用我们创建的γH2AX抗体使用染色质免疫沉淀（CHIP）来识别GC基因诱导染色体裂解的区域。