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ミトコンドリアDNA突然変異導入マウスを用いたミトコンドリアゲノムの基礎遺伝学

使用线粒体 DNA 突变小鼠进行线粒体基因组的基本遗传学研究

基本信息

批准号：
13304059
负责人：
林純一
金额：
$ 6.91万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

人工的に突然変異を生じさせた遺伝子を核DNAに導入する技術が開発され、さらにこれを応用して、トランスジェニックマウスやノックアウトマウスを作製することにより核DNAに存在する遺伝子の研究は飛躍的進歩を遂げつつある。これに対し核外ゲノムであるmtDNAに関しては、従来の方法ではDNAを核には導入できてもミトコンドリアには導入することができないため、特に哺乳類においては下記のような基礎的な遺伝学的情報すらこれまで皆無に近い状況であった。(1)mtDNAの突然変異が各組織にどのように分配されるのか、(2)それは次の世代へどのように伝達されるのか、(3)生命現象に与える影響はどのようなものか、(4)さらにmtDNA間で組み換えは起こるのか、(5)ミトコンドリア間に物質交換や相互作用は存在するか。申請者らは、基盤研究A(展開研究)のサポートを得てごく最近、マウスの体細胞に微量に存在した突然変異mtDNAを大量に持つ細胞株を樹立し、更にそのミトコンドリアをマウスの受精卵に導入することにより、世界で初めて突然変異mtDNA導入マウス(ミトマウス)の樹立に成功した。この成果は2000年10月号のNature Genetics誌にArticleとして掲載され国際的にも大きな反響を呼んだ。今年度、このミトマウスを用いることにより、(5)ミトコンドリア間に物質交換や相互作用は存在するか、という問題に明確な解答を得ることができた。それはミトコンドリア間には相互作用が存在し、そのことにより突然変異型の蓄積による呼吸欠損の発生を最大限防いでいるという重大な発見で、この論文は2001年7月号のNature Medicine誌と2001年9月号のNature Genetics誌に掲載され、ミトコンドリア研究者の間で大きな反響を呼んだ。

The technology of introducing DNA into human genome has been developed and applied in the field of artificial mutation, and the research on the existence of DNA in human genome has made great progress. The method of introducing mtDNA into the genome of a mammal is to record the basic genetic information in the genome of a mammal. (1)mtDNA changes suddenly and differently in different tissues;(2) mtDNA changes in different generations;(3) mtDNA changes in different life phenomena;(4) mtDNA changes in different tissues;(5) mtDNA changes in different tissues;(6) mtDNA changes in different generations;(7) mtDNA changes in different tissues; and (8) mtDNA changes in different tissues. The applicant has successfully established A cell line with small amounts of mtDNA present in somatic cells and a large amount of mtDNA introduced into fertilized eggs at the beginning of the world. This work was published in the October 2000 issue of Nature Genetics, and received international attention. This year, the problem of substance exchange and interaction exists, and the solution is clear. This paper was published in Nature Medicine, July 2001, and Nature Genetics, September 2001, and has been widely used by researchers.