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真核生物はなぜ線状の染色体をもつのか？

为什么真核生物有线性染色体？

基本信息

批准号：
21K19208
负责人：
加納純子
金额：
$ 4.16万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

一般的に、酵母などの真核生物の染色体は線状であり、大腸菌などの原核生物の染色体は環状である。生物界には、なぜこのような２種類の形態が存在するのだろうか？真核生物の染色体が線状である根本的な理由・利点は何だろうか？この生物の根本を問う疑問に答えるためには、同一の生物種で線状と環状の染色体をもつ細胞を比較する必要がある。単細胞真核生物である分裂酵母の染色体数は、真核生物の中で例外的に少ないため（３本）、低頻度ではあるが、大腸菌の染色体のように各染色体が「自己」環状化して安定化したサバイバー株を取得することができる。これまでに、分裂酵母細胞においてテロメア結合タンパク質Pot1を欠失させることにより、自己環状化染色体をもつ株を取得した。栄養豊富な培地における生存率を測定したところ、環状化染色体株の生存率はいずれも50%程度まで下がっていたことから、染色体が線状であることが栄養条件における正常な増殖に必要であることがわかった。次に、なぜ環状化染色体をもつ細胞は死にやすいのか？その細胞が死ぬ際、細胞内で何が起こっているのか？を明らかにするため、自己環状化染色体をもつ細胞を経時的に観察したところ、染色体分配に異常が生じ、もつれるような形態が高頻度に観察された。そこで、DNAの絡みを解くトポイソメラーゼの阻害剤で細胞を処理したところ、染色体自己環状化株は野生株と比較して高い感受性を示した。このことから、分裂酵母では染色体の絡みを解くことに問題があることが示唆された。

The chromosomes of eukaryotes, yeasts and Escherichia coli are linear and circular. The biological world is divided into two species and forms. Eukaryotic chromosome The basic questions of organisms are answered, and the linear and circular chromosomes of the same species are compared. The number of chromosomes in eukaryotic organisms is very small (3), and the chromosome frequency is very low. The chromosome number of Escherichia coli is very low. The chromosome number of each chromosome is very stable. This is the first time that a yeast cell has been cloned into a cell. The survival rate of cultured plants was determined to be 50%, and the survival rate of circularized chromosome strains was determined to be 50%, and the survival rate of linear chromosome strains was determined to be 50%. Secondly, can circular chromosomes be used to prevent cells from dying? What is the difference between cell death and intracellular death? In addition, it is necessary to observe the abnormal distribution of chromosomes and the morphology of chromosomes frequently. The DNA of the plant was detected by DNA sequencing and DNA sequencing. This is the first time I've ever seen a woman.