酵母の遺伝的組換え装置の分子遺伝学的研究

遺伝的組換えは、ゲノム中の遺伝子の組み合わせを多様化して生物進化の原動力となってきたばかりではなく、DNA障害の修復、形質発現調節、染色体分配制御等に関与しており細胞にとって必須の基本的な機能である。遺伝的組換えの中心である減数分裂期の組換えは、その頻度が有糸分裂期の約1,000倍にも上昇し、シナプトネマ複合体や組換え節等の形成が関与している。我々は、この構造体形成を分子遺伝学的な手法で解析するために、その形成に関与する遺伝子変異の分離を試みた。酵母S.cerevisiaeを用い、有糸分裂期の組換えは起こり、減数分裂期の組換えが欠損している変異株を多数分離した。その変異株は、減数分裂期特有のシナプトネマ複合体や組換え節等の形成に関与している可能性が高い。既存の変異株との相補性テストの結果、新しい5つの遺伝子が明らかになった。これらの遺伝子を夫々MRE1ーMRE4,MRE11と命名した。これらの遺伝子の欠損株は全て、減数分裂前DNA合成は正常に起こり、胞子形成も行うがそれらの胞子は生物活性をもたなかった。またmre11はメチルメタンスルホン酸に由るDNA障害に対して感受性であった。夫々の遺伝子のクロ-ニングにも成功し遺伝子の構造の解析を行った結果、以下の特長が明らかになった。MRE2はRNA結合蛋白質が共通にもつ配列、K/RGFG/AFI/VXF/Yをもっていた。また、MRE4はプロティンキナ-ゼの共通配列をもつことがわかった。MRE11はその機能の性質がRAD50遺伝子の機能と非常に良くにているが、両遺伝子の上流領域の2箇所に共通の塩基配列が有り、同じ発現制御を受けている可能性が示唆された。MRE1とMRE3についても遺伝子の上流領域に17塩基にわたる共通の配列が有った。現在これらの遺伝子の作る蛋白質の局在場所、機能の研究が行われている。

遺伝的組換えは、ゲノム中の遺伝子の組み合わせを多様化して生物進化の原動力となってきたばかりではなく、DNA障害の修復、形質発現調節、染色体分配制御等に関与しており細胞にとって必須の基本的な機能である。遺伝的組換えの中心である減数分裂期の組換えは、その頻度が有糸分裂期の約1,000倍にも上昇し、シナプトネマ複合体や組換え節等の形成が関与している。我々は、この構造体形成を分子遺伝学的な手法で解析するために、その形成に関与する遺伝子変異の分離を試みた。酵母S.cerevisiaeを用い、有糸分裂期の組換えは起こり、減数分裂期の組換えが欠損している変異株を多数分離した。その変異株は、減数分裂期特有のシナプトネマ複合体や組換え節等の形成に関与している可能性が高い。既存の変異株との相補性テストの結果、新しい5つの遺伝子が明らかになった。これらの遺伝子を夫々MRE1ーMRE4,MRE11と命名した。これらの遺伝子の欠損株は全て、減数分裂前DNA合成は正常に起こり、胞子形成も行うがそれらの胞子は生物活性をもたなかった。またmre11はメチルメタンスルホン酸に由るDNA障害に対して感受性であった。夫々の遺伝子のクロ-ニングにも成功し遺伝子の構造の解析を行った結果、以下の特長が明らかになった。MRE2はRNA結合蛋白質が共通にもつ配列、K/RGFG/AFI/VXF/Yをもっていた。また、MRE4はプロティンキナ-ゼの共通配列をもつことがわかった。MRE11はその機能の性質がRAD50遺伝子の機能と非常に良くにているが、両遺伝子の上流領域の2箇所に共通の塩基配列が有り、同じ発現制御を受けている可能性が示唆された。MRE1とMRE3についても遺伝子の上流領域に17塩基にわたる共通の配列が有った。現在これらの遺伝子の作る蛋白質の局在場所、機能の研究が行われている。