マウス減数分裂における染色体動態と組換えのホットスポット

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クラスIIEb遺伝子とプロテアソームのサブユニットをコードするLmp2遺伝子の3'末端に近接するする二つのホットスポットを対象にしてDNaseIにたいする感受性を解析した。まず体細胞の脾臓と肝臓では、両ホットスポットの中にDNaseI高感受性部位が存在した。一方、組換えが起こっていることが確実なマウス系統の精巣から精製した減数分裂前期細胞では、Ebホットスポットの中にDNaseI高感受性部位が存在したのに対して、Lmp2ホットスポットの中にはDNaseI高感受性部位が検出されなかった。一方、Lmp2ホットスポットの外側のセントロメア側にいくつかのDNaseI高感受性部位が存在した。この一連の解析では、複数の制限酵素とプローブを用いても全く同様な結果が得られLmp2ホットスポットにおいて減数分裂期特異的なDNaseI高感受性部位が無いことは確実である。出芽酵母のホットスポットは、構成的にDNaseI高感受性となっていることが知られており、今回の研究成果は、哺乳動物におけるホットスポットでの組換えが出芽酵母とは異なったメカニズムで起こっている可能性を示している。Lmp2ホットスポットにおける組換えでは交配に用いるマウス系統によって組換え頻度が大きく異なる。そこで、多数のマウス系統からゲノムDNAを調整し組換え部位の塩基配列を決定して組換えに必要な相同染色体間の塩基配列の相同性について検討した。この結果、組換えに関与する相同染色体間において単一の塩基置換が多数存在していても組換えは殆ど影響を受けないが、10塩基対以上の挿入や欠失が両染色体間にあると急激に組換え頻度が低下することが明らかとなった。