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2014 Fiscal Year Annual Research Report

ゲノム伝達のための染色体構造と機能の世代を越えたアダプテーション

Planned Research

Project AreaSystematic study of chromosome adaptation
Project/Area Number 22125004
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

石井 浩二郎  大阪大学, 生命機能研究科, 特任准教授 (40360276)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
Keywordsゲノム / 染色体 / セントロメア / テロメア / 減数分裂
Outline of Annual Research Achievements

染色体は世代を越えてゲノムを伝達するために機能する。その営みは頑強で、染色体の大規模な構造変化に起因するゲノム伝達機構の破綻に際しても、染色体は自らの大胆かつ柔軟な再編成によって一定の頻度でゲノム伝達機能の回復を導き出し、その再編成ゲノムを次世代に継承していく。それらは生物進化の過程で染色体に繰り返された深遠な反応で種分岐にも関わる一方で、細胞のがん化やゲノム病の発症にも関与する重大な現象である。本研究では、ゲノム伝達機能の破綻に対応したアダプテーションが世代を越えて一つの生物種内に固定される仕組みについてシステム的理解を目指している。
今年度は、昨年度までに得られた結果に基づき、新生型セントロメアを持つ染色体が遂行する減数分裂の生細胞観察を継続した。その結果、紡錘体チェックポイントに感知される欠損を生み出す新生型セントロメアを見出すことに成功した。そのセントロメアによる欠損は、配偶子形成結果には異常を与えない繊細なものであるが、第一減数分裂中期の長さを計測すると、野生型や他の新生型セントロメアよりは有意に長い時間を必要とした。紡錘体チェックポイントの中心因子mad2を欠損させると第一減数分裂中期の延長は消失する代わりに、配偶子形成に異常を来すことが判明した。そのような欠損セントロメアはヘテロクロマチンと緊密に隣接しておらず、緊密な隣接ヘテロクロマチンを人工的に誘導すると、mad2に依存した減数分裂期中期の遅延と配偶子形成能は消失した。セントロメア隣接ヘテロクロマチンの減数分裂期での機能が新たに示されると共に、新生型セントロメアが減数分裂を経て進化的に定着したセントロメアになるためには、隣接ヘテロクロマチンの獲得が不可欠であることが明らかとなった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The 19S proteasome subunit Rpt3 regulates distribution of CENP-A by associating with centromeric chromatin.2014

    • Author(s)
      Teppei Kitagawa, Kojiro Ishii, Kojiro Takeda, Tomohiro Matsumoto
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 5 Pages: 3597

    • DOI

      10.1038/ncomms4597.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 分裂酵母ヒストンH2Aバリアントのセントロメアでの働き2015

    • Author(s)
      石井浩二郎
    • Organizer
      第2回ヒストンバリアント研究会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2015-02-28 – 2015-02-28
    • Invited
  • [Presentation] 酵母LTR因子と染色体編成変化2015

    • Author(s)
      石井浩二郎
    • Organizer
      国立遺伝学研究所研究会「転移因子と宿主の相互作用による生命進化」
    • Place of Presentation
      静岡県三島市
    • Year and Date
      2015-02-26 – 2015-02-27
    • Invited
  • [Presentation] Immediate cellular response to chromosomal aneuploidy2014

    • Author(s)
      Kojiro Ishii
    • Organizer
      4D Nucleome 2014
    • Place of Presentation
      広島県廿日市市
    • Year and Date
      2014-12-17 – 2014-12-20
  • [Presentation] 染色体異数性に対する初期応答2014

    • Author(s)
      石井浩二郎
    • Organizer
      第32回染色体ワークショップ
    • Place of Presentation
      広島県廿日市市
    • Year and Date
      2014-12-15 – 2014-12-17
  • [Presentation] De novo generation of heterochromatic siRNAs in fission yeast2014

    • Author(s)
      Kojiro Ishii
    • Organizer
      The 16th Tokyo RNA Club
    • Place of Presentation
      東京都文京区
    • Year and Date
      2014-11-28 – 2014-11-28
    • Invited
  • [Presentation] 宿主の染色体伝達欠損に伴うトランスポゾン制御変化2014

    • Author(s)
      石井浩二郎
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • Invited
  • [Presentation] 染色体異数性の初期応答2014

    • Author(s)
      石井浩二郎
    • Organizer
      日本遺伝学会第86回大会
    • Place of Presentation
      滋賀県長浜市
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Remarks] 石井研ホームページ

    • URL

      http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/ishii/index.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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