ゲノム「改編」とゲノム「安定維持」を両立可能とさせる分子メカニズム

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ゲノム改変と安定維持を両立させているモデル領域とした出芽酵母CUP1領域について、そのコピー数変動メカニズムを明らかにするため、1. CUP1コピー数増加条件下において、下記因子の欠損（生育必須遺伝子についてはhypomorph変異）が及ぼす影響を解析した。a) DNA２本鎖切断（dsb）修復にかかわる因子；b) RNAループ解消に関わるとされるRNaseHとヘリカーゼ；c) CUP1領域内に存在する複製起点のコンセンサスであるACS配列（複製起点としての能力を喪失させると予想される変異）その結果、1-a: 相同組換え（HR）に関わる因子の欠損では著しいコピー数増加の抑制が見られた。一方、非相同末端結合（NHEJ）に関わる因子の欠損は顕著な影響を示さなかった。また、HRに必須のRad51タンパクが存在しない条件下においてもわずかではあるがコピー数増加が見られたため、HR以外にもコピー数増加にかかわる経路があることが示唆された。SSAが関与することを予想し、解析を継続中。1-b): これらの因子が欠損あるいは変異した細胞では、コピー数増加が促進された。このことは、本研究開始時に予測したモデルが正しいことを示唆する。一方、複数存在するRNaseHにおいては、その影響が異なっていたことより、これらの因子間での役割分担が存在することが示唆された。1-c): 出芽酵母パブリックデータベースであるSGDで示された本領域内複製起点ARS810にあるACSを変異させても、コピー数増加には影響がなかった。一方、ARS810の位置については、SGDのものと異なる予測もあるため、そちらのACSを置換したところ、コピー数増加がやや抑制された。この結果を受け、本領域内の複製起点の同定を進めている。2. その他の解析は進行中。コピー数現象を検出する系について新たに着想したため、モデル系を構築中である。