How is the homologous recombination of a gene with repetitive sequence suppressed in bacteria?
| Project/Area Number |
19K15365
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 反復配列遺伝子 / 相同組換え / バクテリア / Acinetobacter / メチル化修飾 / ナノポアシークエンサー |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らが独自に発見した接着蛋白質AtaAの遺伝子には、相同組換えの標的となる反復配列が複数存在する。ataAは不安定な遺伝子構造であるにも関わらず、宿主であるAcinetobacter属細菌Tol 5では相同組換えが起こることなく維持されている。本研究では、Tol 5がataA遺伝子の相同組換えをどのように抑制しているかを明らかにする。本研究を通じて、「生物は反復配列遺伝子をどのように維持しているか」という謎に迫り、応用面としては効果的な遺伝子改変やゲノム編集、望まない遺伝子改変抑制の技術開発に重要な知見を提供する。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aimed to clarify how the Gram-negative bacterium Acinetobacter sp. Tol 5 protects the tandem repeat sequences of the ataA gene from homologous recombination. I constructed a method to measure the frequency of homologous recombination in the ataA gene and compared it between Tol 5 and E. coli. As a result, the frequency of homologous recombination was much lower in Tol 5 than in E. coli. In addition, I successfully isolated a mutant strain with an increased frequency of homologous recombination and identified the mutated gene. We also successfully detected methylation modifications in the tandem repeat sequences of the ataA gene.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
相同組換えは、よく似た塩基配列間（相同配列間）で生じるDNAの組換えであり、損傷を受けたDNAの修復機構として生物に普遍的に保存されている。しかし、反復配列に対しても作用することがあり、時に重要な遺伝情報を書き換え、遺伝子本来の機能を失わせてしまう。それにも関わらず、多くの生物のゲノムDNAには相同配列が連続した反復配列が存在する。反復配列の相同組換えを抑制する機構が明らかとなれば、望まない組換えを抑制することや、効率的な遺伝子の書き換えをする技術開発に繋がると期待できる。
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Report
(3 results)
Research Products
(8 results)
