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高頻度組換え部位形成の情報基盤：ＤＮＡ物性から謎を解く

高频重组位点形成信息库：从DNA物理性质解开谜团

基本信息

批准号：
12J11069
负责人：
三浦理
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

減数分裂期における組換えのホットスポットは、ゲノム上の特定の領域に形成される。しかし、その分子的背景はまだ十分に理解されていない。一方において、DNAの高次構造や物理的特性には様々な遺伝情報が“印”されていると考えられる。本研究では、このような高次の遺伝情報を解読する研究の一環として、減数分裂期における組換えのホットスポットに注目した。減数分裂期における組換え反応は、DNAの二本鎖切断（DSB）が起こることから始まる。昨年度までに、出芽酵母で明らかにされた3,600箇所のDSBのホットスポット（Pan et al., 2011）、分裂酵母で明らかにされた236箇所のDSBのホットスポット（Hyppa et al., 2008）、およびマウスで明らかにされた約10,000箇所のDSBのホットスポット（Smagulova et al., 2011）の物理的特性について解析した。その結果、平均像としては、DSBのホットスポットにおけるDNAの柔軟性等の物性が、周辺領域のそれらに比べて極めて特徴的であることを明らかにした。本年度は、DNA物性を評価してDSB部位か非切断部位かを個別的に判別できるプログラムの作成を進めた。そして、DNAの物性だけで個々のDSB部位の判別を高精度にできるプログラム（MIUdsb.ver14）を開発した。MIUdsb.ver14は、Panらの報告（Pan et al., 2011）をもとに抽出した出芽酵母ゲノム上の61,118箇所のDSB部位およびそれと同数の非切断部位を、75％以上の正確度で判別できる。同様にSmagulovaらが報告したマウスにおけるデータ（Smagulova et al., 2011）を用いても、70％以上の正確度を示す。この結果は、DSB部位形成にDNA物性が極めて重要な役割を果たしていることを再認識させるものである。

During meiosis, における groups are replaced by え, ホットスポット, ホットスポット, ゲノム and <s:1> specific <s:1> domains に on ゲノム to form される. The background of the molecules of そされてまだ is very に understood されてななな. Party において, DNA の the characteristics of higher order structure や physical には others 々な heritage 伝 intelligence が "printing" されていると exam えられる. This study では, このような higher の heritage 伝 intelligence を solution 読する study one part のとして, meiosis における group in えのホットスポットに attention した. During meiosis, における undergoes え antifission 応応, and DNA <s:1> double-lock cleavage (DSB) starts がるとととらら begins まる. Yesterday's annual までに, budding yeast で Ming らかにされた 3600 の by DSB のホットスポット (Pan et al., 2011), split yeast で Ming らかにされた 236 の by DSB のホットスポット (Hyppa et al., 2008), およびマウスで Ming らかにされたの by about 10000 DSB のホットスポット (Smagulova et al., 2011) の physical features について parsing した. その average results, like としては, DSB のホットスポットにおける DNA の softness のが property, zhou 辺 fields such as のそれらに than べて extremely めて of 徴であることを Ming らかにした. This year は, DNA を review 価して DSB parts か not to cut off the parts かを individual に discriminant できるプログラムの made を into めた. そして, DNA のだけで a 々の DSB discriminant を high-precision parts のにできるプログラム (MIUdsb. Ver14) を open 発した. MIUdsb. Ver14 は, Pan らの report (Pan et al., 2011) をもとに spare した budding yeast ゲノムの on 61118 の by DSB parts およびそれと with several のを cutting parts, more than 75% ので discriminant accuracy できる. With others in に Smagulova らが report したマウスにおけるデータ (Smagulova et al., 2011) を with いても, more than 70% の accuracy をす. この results は, DSB parts forming に DNA がめ extremely important なて "を cut fruit たしていることを reinterprets させるものである.