ヘモグロビン遺伝子群における組み換え変異と多型の生成機構に関する実験的研究

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〔目的〕我々は分子進化学的立場から、日本人集団におけるαグロビン遺伝子群の組換え型変異の生成機構を探るため、西日本地域650名の末梢血についてDNA多型変異の解析を行なった。〔方法および結果〕白血球DNAを抽出し、EcoRIとBamHIの二重消化を行なった後、サザン法によりαグロビン遺伝子領域の制限酵素切断片長の多型(RFLPs)を調べた。制限酵素地図の解析により、正常αグロビン遺伝子EcoRI/BamHI断片(13.2kb)よりも大きい異常断片(17kb)が認められたことによって、α多重遺伝子(α1、およびα2)の三重化(+α3)を示す組換え変異が証明された。見出だされた三重化遺伝子群配列は、さらにHpaI、Bg1II,SacI消化後、サザン法を用いて、3.7kbの過剰なバンドが証明されることによって確認した。三重化αグロビン遺伝子は10例(0.8%)に認められたが、欠失型αサラセミア遺伝子は見られなかった。αグロビン遺伝子三重化の分子機構を明らかにするため、見出されたα3遺伝子領域(2,132kb)の塩基配列を決定した。その結果、相同染色体(α1、およびα2遺伝子)の不等交差は、α1のcapサイトから数えて-634塩基の間で起こったことが明らかになった。一方、α1の5'側にあるRsaI切断点における多型マ-カ-でのハプロタイプ検索により、集団中のα3遺伝子をもつ染色体の起源は単一のものではなく、2種以上のハプロタイプと連鎖することを明らかにした。(複数起源)〔結語〕ヒト・αグロビン遺伝子(α2およびα1)は、3.7kbの間隔で連鎖しており、互いに類似した塩基配列構造を有するため、不等交差により組換え変異を起こしやすく、この領域では組換え型突然変異率が、単一の遺伝子のそれに比較して高いと推測される。観察されたαグロビン遺伝子の組換え変異の多型は、自然淘汰に中立な変異の偶然的浮動にもとずく現象であろう。