霊長類ゲノムにおけるL1ファミリ-反復配列の成立と進化の分子機構

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反復配列は真核ゲノムの特色のひとつであり、ゲノムの進化を知る上での重要な研究対象である。我々は哺乳動物ゲノムの反復配列のひとつL1(LINE-1)をとり挙げ、その増幅と進化について解析した。我々は先にL1が逆転酵素をコ-ドするレトロトランスポゾンの一種であることを示した。しかし活性のあると思われるL1は今までに見つかっていない。そこで我々はL1の5'末端がGCに富んでいることに着目し、CG配列が進化的に失われやすいことを考慮して、仮想的な活性型L1を想定した。この活性型L1な5'末端にBssHIIの切断部位を持つことが判明した。これを目印にして活性型に近いL1を5つ分離した。そのうちのひとつCGL1-1について全構造を決定したところ、2つのストップコドンを除いてほぼ完全な構造を持ち、Hela細胞でのトランスフェクション実験でも、転写活性を有することが示された。しかしCGL1-1の5'flanking領域をプロ-ブとして調べたところ、このL1は高度にメチル化されていることが示され、転写活性が低下していると考えられた。一方、各種の霊長類DNAを用いたサザ-ンブロティングの解析から、このL1はヒトとチンパンジ-のゲノムにのみ存在することが示された。以上の結果より、我々はL1の活性型のものは5'末端にCG配列に富む領域を持ち、転写活性を持つが、RNA介して転移するとメチル化等によって急速に変異を蓄積し、不活化させられると考えた。このような不活性化のためにL1はゲノム中に多数存在することができたと推定した。