ゲノムの対称性維持機構の解明

阐明基因组对称性维持机制

• 批准号: 10J05012
• 负责人: 河野 暢明
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J05012/
• 关键词: 複製終結点; 対称性; 環状バクテリアゲノム; GC skew; 合成生物学; 次世代シーケンサー; ゲノム対称構造; シミュレーション

環状ゲノムを持つバクテリアにおいて,様々な要素がそのゲノム上に対称あるいは非対称的に存在しており,そのゲノム構造を維持している.中でも最も特徴的なゲノム対称構造は複製開始点と終結点の関係であるが,全てのバクテリアゲノムにおいてこの対称構造が観察される訳ではない.環状ゲノムを持つバクテリアにはリーディング鎖とラギング鎖におけるグアニン(G)とシトシン(C)の偏りを,(C-G)/(C+G)で表現したGCskewがほとんどの種において対称的な傾向が認められ,現在の複製開始・終結点の決定にはこの塩基組成の偏りに基づいたものが主流になっている.ところが,塩基組成だけではバクテリアゲノムで多く起こっている大規模な変異には対応できない.そこでまず,バクテリアの複製終結点として働いていると考えられるようになったdif配列を基にした新たな予測手法を確立する事を目指した.以上の事から,これまで我々は複製終結点の高精度な予測のためのdif配列予測手法を確立し,ゲノムワイドに見られる対称性を維持するシステムの解明を目的とした研究を行ってきた.その結果641種・714染色体でのdif配列を予測する事に成功し,dif配列と塩基組成バイアスはほぼ同じ場所に位置している事が判明した(Kono et a1.2011).さらに,複製機構のモデルを計算機的に構築し,バクテリアが長い進化の歴史の中でどのような複製機構を使ってきたのかをシミュレーションし,ゲノム構造が構築されてきた進化の流れを議論する事が出来た(Kono et a1.2012).そして本研究では,これまでの計算機的知見を元に,in vivoで複製開始・終結点の位置を観察し,複製終結の配列とタンパクの関係を解き明かす実験的なアプローチを行った.その結果,生体内での実際の複製終結点の位置を実験的に証明する事に成功した.

The ring structure is maintained in the middle of the ring structure, and the elements of the ring structure are maintained in the middle of the ring structure. The relationship between the copy start point and the copy end point is the relationship between the copy start point and end point. The circular group is composed of the following elements: (C),(G),(C + G),(C + G),(G + G + G),(G + G The basic composition of the system is different from that of other systems. The first step is to establish a new prediction method. The above problems are solved by establishing a method for high precision prediction of replication endpoints. The results showed that 641 kinds of chromosome 714 dif alignment was successfully predicted, and the dif alignment was successfully identified (Kono et a1.2011). In the meantime, the construction of the replication mechanism and the evolution history of the replication mechanism have been discussed (Kono et a1.2012). In this study, the computer's knowledge of replication start and end points in vivo is investigated, and the relationship between replication end and end points is clarified. As a result, the actual replication endpoint location in the organism was successfully demonstrated.

项目成果

論文紹介ページ

论文介绍页

ゲノム変異シミュレーションによる複製終結モデルの検証

通过基因组突变模拟验证复制终止模型

• 发表时间: 2012
• 作者: 馬場智子;馬場智子;馬場智子;Satoko Baba;馬場智子;Satoko Baba;Hisano Y.;Nobuaki Kono;Nobuaki Kono.;河野暢明;Nobuaki Kono;Nobuaki Kono;Nobuaki Kono;河野暢明;河野暢明
• 通讯作者: 河野暢明

バクテリア環状染色体の複製終結機構の解明

阐明细菌环状染色体的复制终止机制

• 发表时间: 2011
• 作者: 馬場智子;馬場智子;馬場智子;Satoko Baba;馬場智子;Satoko Baba;Hisano Y.;Nobuaki Kono;Nobuaki Kono.;河野暢明;Nobuaki Kono;Nobuaki Kono;Nobuaki Kono;河野暢明;河野暢明;河野暢明;Nobuaki Kono;河野暢明
• 通讯作者: 河野暢明

Comparison analysis of the replication termination models using GC skew simulation in prokaryotic chromosomes

原核染色体复制终止模型的GC偏斜模拟比较分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 馬場智子;馬場智子;馬場智子;Satoko Baba;馬場智子;Satoko Baba;Hisano Y.;Nobuaki Kono;Nobuaki Kono.;河野暢明;Nobuaki Kono
• 通讯作者: Nobuaki Kono

Bacterial replication terminates using non-finite terminus model

使用非有限终点模型细菌复制终止

• 发表时间: 2011
• 作者: 馬場智子;馬場智子;馬場智子;Satoko Baba;馬場智子;Satoko Baba;Hisano Y.;Nobuaki Kono;Nobuaki Kono.;河野暢明;Nobuaki Kono;Nobuaki Kono;Nobuaki Kono;河野暢明;河野暢明;河野暢明;Nobuaki Kono
• 通讯作者: Nobuaki Kono