相同組換え効率の向上を目指したＤＮＡ修復機構に関する研究

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本研究課題「相同組換え効率の向上を目指したＤＮＡ修復機構に関する研究」は、外来ＤＮＡの相同組換えが難しい多くの真核生物について、ＤＮＡ修復機構の謎解明を目指した研究である。低塩濃度で培養すると相同組換え効率が向上するラビリンチュラ類を中間型モデル生物とし、相同組換え効率が特に低い単細胞緑藻の原因解明を本研究の目的とする。ラビリンチュラ類の知見を緑藻と比較しながら、３つのＤＮＡ修復機構、相同組換え（ＨＲ）、非相同末端結合（ＮＨＥＪ）、マイクロホモロジー媒介末端結合（ＭＭＥＪ）について研究を進めている。微細藻類やラビリンチュラ類は、ＤＮＡ修復機構に関わる遺伝子が未知なものが多く、その制御機構や転写解析も進んでいない。令和４年度の本研究では、京都大学化学研究所スーパーコンピュータシステムを利用し、広範なデータからの注釈付を行うことでＤＮＡ修復機構関連候補遺伝子を探索した。また、ラビリンチュラ類はＤＨＡ等のω３系脂肪酸やアスタキサンチン等のカロテノイド生産源として近年注目されているが、光や浸透圧ストレスといった環境適応分子メカニズムについては未解明である。本研究では、本種の環境ストレスへの応答機構とＤＮＡ修復機構との関連を、分子レベルで明らかにするため、網羅的転写データを取得し、その解析を実施した。光ストレスと浸透圧ストレス、それぞれに応答して転写量が変化する遺伝子を網羅的に解析した研究成果等を、査読付き国際原著論文３報にそれぞれまとめて報告した。