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分子化石情報抽出によるRNA World再構成の試み

Publicly Offered Research

Project AreaHadean Bioscience
Project/Area Number 15H01070
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionFoundation for Advancement of International Science

Principal Investigator

岡田 典弘  公益財団法人国際科学振興財団, その他部局等, 主席研究員 (60132982)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
KeywordstRNA / CTCF / insulator / chromatin border / 転写因子 / TF3C / ETC / RNA world / LAD / ボーダー
Outline of Annual Research Achievements

ゲノム中に分布するtRNA遺伝子の動態について研究を行った。発端はtRNAがゲノム進化上もっとの古い分子であるとの発想に基づく。以下のような発見があった。
1)tRNA遺伝子はゲノム中にランダムに分布しているのではなく、20%弱のtRNA遺伝子はクロマチンのボーダーに存在する。tRNA遺伝子の存在がヘテロクロマチンの侵入を防ぐ役割を担っている可能性がある。
2)約半数のtRNA遺伝子には、大量の転写因子が結合していることが明らかになった。これは細胞特異的な現象ではなく、どの細胞にでも見られる一般的な現象である。結合する転写因子は以下のようなものがある。TF3C, POLR2A, MYC, TBP, MAX, JUNED, RCOR1, PHF8, TAF1などである。PoLII転写に関わる因子のほかガン遺伝子なども見ることができる。
3)この多量の転写因子の結合は、5’側と3'側でどちらかに偏っているということはなく均等に両側に結合が観察された。遠ざかるにつれて、転写因子の結合は著しく減少するので、これはtRNA遺伝子に特異的な現象である。
4)TF3Cが結合する領域がトポロジカルな遺伝子調節のハブになっているという仮説があるので、TF3Cの結合サイトを三つに分類しその頻度を分析した。tRNA領域内(222件)、ETCSINE領域内 (235件)、ETCnon-SINE領域内 (53件)。このデータからわかることは、約半数のtRNA遺伝子は多量の転写因子を結合することで、インシュレーター機能を含むゲノムのトポロジカルな遺伝子調節のハブになっている可能性があるということ。またtRNA遺伝子ばかりでなくほぼ同数のSINE遺伝子もETCとして同様の役割を担っている可能性があるということが示された。
5)いくつかのtRNA遺伝子中にはCTCFの結合サイトが存在することが示された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] MetaSINEs: Broad Distribution of a Novel SINE Superfamily in Animals.2016

    • Author(s)
      Nishihara, H., Plazzi, F., Passamonti, M. and Okada, N.
    • Journal Title

      Genome Biology and Evolution

      Volume: 8 Issue: 3 Pages: 528-539

    • DOI

      10.1093/gbe/evw029

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Determining the Position of Storks on the Phylogenetic Tree of Waterbirds by Retroposon Insertion Analysis.2015

    • Author(s)
      Kuramoto, T., Nishihara, H., Watanabe, M. and Okada, N.
    • Journal Title

      Genome Biology and Evolution

      Volume: 7 Issue: 12 Pages: 3180-3189

    • DOI

      10.1093/gbe/evv213

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A microsatellite-based genetic linkage map and putative sex-determining genomic regions in Lake Victoria cichlids.2015

    • Author(s)
      Kudo Y., Nikaido M., Kondo A., Suzuki H., Yoshida K., Kikuchi K., Okada N.
    • Journal Title

      Gene

      Volume: 560 Issue: 2 Pages: 156-164

    • DOI

      10.1016/j.gene.2015.01.057

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] LINE retrotransposition and host DNA repair machinery.2015

    • Author(s)
      Yamaguchi K, Kajikawa M, Okada N.
    • Journal Title

      Mob Genet Elements.

      Volume: 5 Issue: 6 Pages: 92-97

    • DOI

      10.1080/2159256x.2015.1096998

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Book] 科学者の冒険2017

    • Author(s)
      岡田典弘
    • Total Pages
      283
    • Publisher
      クバプロ
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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