RNAによるテロメアヘテロクロマチン制御機構に関する研究

RNA调控端粒异染色质机制的研究

基本信息

批准号：
15030224
负责人：
加納純子
金额：
$ 3.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15030224/
关键词：
染色体ゲノム RNAi テロメアヘテロクロマチン

项目摘要

真核生物の線状染色体末端に存在する構造体であるテロメアは、特殊なヘテロクロマチン構造をとっており、ゲノムの安定性に寄与している。分裂酵母のセントロメアや接合型遺伝子座位のHP1ヘテロクロマチン領域においては、RNAiがヘテロクロマチンの確立に関与している。しかし、テロメアにおいてどのようにしてHP1ヘテロクロマチンが確立されるのか、分裂酵母においてだけでなく、他の生物においても全く明らかにされていなかった。そこで本研究では、分裂酵母のテロメアにおいて如何にしてヘテロクロマチンが確立されるのかを調べた。まず、染色体末端に存在するテロメアリピートDNAに直接結合するTaz1タンパク質は、テロメアリピートDNAを染色体内部に挿入した領域におけるヘテロクロマチンの確立、および、テロメアリピートのみ保持し、サブテロメア領域を持たない人工ミニ染色体のテロメアにおけるヘテロクロマチンの確立に必須であった。従って、Taz1はテロメアリピートDNAを拠点とするヘテロクロマチンの確立において、重要な機能を果たしていると考えられた。一方、テロメアリピートを欠失したテロメアにおいてもヘテロクロマチンが確立されることがわかった。その確立に必須なサブテロメア領域には、DNA helicaseをコードすると思われるORFが存在し、その中にはセントロメアや接合型遺伝子座位に共通に存在するDNA配列の一部が含まれていた。そのORFの転写はRNAi依存的であり、さらに、その領域におけるヘテロクロマチンの確立にRNAiが関与していることが明らかになった。以上のことなどから、分裂酵母のテロメアにおいては、Taz1とRNAi機構が独立にヘテロクロマチンの確立を行っていると考えられた。このようなredundantなシステムは、接合型遺伝子座位においても見られ、ヘテロクロマチンの安定な維持に寄与していると思われる。

端粒是真核生物的线性染色体末端存在的一种结构，具有特殊的异染色质结构，有助于基因组稳定性。在裂变酵母中心粒和共轭基因座的HP1异染色质区域中，RNAi参与了异染色质的建立。但是，在端粒中建立了HP1异染色质，不仅在裂变酵母菌中，而且在其他生物体中都没有揭示。因此，在这项研究中，我们研究了如何在裂变酵母端粒中建立异染色质。首先，在染色体末端直接与端粒酶重复DNA结合的TAZ1蛋白对于在染色体内插入端粒酶重复DNA的区域至关重要，并且对于在人工型近晶型体的端粒中建立异染色质，仅保留了仅保留远距离型远程组酶的端粒。因此，认为TAZ1在端粒基于DNA的异染色质的建立中起着重要功能。另一方面，发现异染色质也是在用端粒lapeate删除的端粒中建立的。对其建立必不可少的亚端粒区域包含似乎编码DNA解旋酶的ORF，其中包括通常存在于centromeres和交界基因座的一些DNA序列。 ORF的转录取决于RNAi，并且已经揭示了RNAi参与该区域的异染色质的建立。基于上述，人们认为TAZ1和RNAi机制在裂变酵母端粒中独立建立异染色质。在连接基因座上还可以看到这样的冗余系统，似乎有助于异染色质的稳定维护。