2000 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
10680646
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
東谷 篤志 東北大学, 遺伝生態研究センター, 助教授 (40212162)
|
|---|
| Keywords | 減数分裂 / 相同染色体 / 遺伝子組換え / 不稔 / 雄性不稔 / 花粉母細胞 / 高温障害 / チェックポイント制御 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、線虫(Caenorhabditis elegans)やオオムギを材料に用い、減数分裂過程での遺伝子組換え機構とその制御系、ならびに生殖細胞形成に対する高温ストレスならびに放射線、紫外線の影響について研究を行った。線虫において、相同的遺伝子組換えに関わる大腸菌recA様遺伝子は、1種類しか見出せず(Ce-rdh-1:rad51,dmc1/lim15 homolog 1と命名)、本遺伝子の発現をRNA interference法で抑制した結果、正常な減数分裂ディアキネシス期への移行が妨げられ、染色体がランダムに絡まった状態となり、減数分裂が完了できないこと、ならびに放射線に高感受性となることを明らかにした。また線虫の減数分裂パキテン期の核は、放射線に大変強い抵抗性を示し、その抵抗性は相同染色体間遺伝子組換えに関わるCe-rdh-1などの酵素群の高い活性に起因することを明らにした。さらに、ヒトの遺伝性疾患の原因遺伝子ATM(ataxia telangiectasia mutated gene)と相同的な線虫遺伝子Ce-atl-1(ATM/ATR like 1)が、体細胞分裂ならびに減数分裂時の染色体の維持・安定性に重要な役割をすること、および蛋白質リン酸化酵素をコードするCe-chk-2が、減数分裂期の相同染色体間の対合の制御に必須な遺伝子であることを見出した。次に、オオムギの生殖成長過程における穎花の分化初期の時期は、高温に最も感受性が高く、5日間の高温処理(30℃昼温/25℃夜温)を行うことで、その後の花粉形成が完全に進行しなくなる生殖障害を見出した。そこで,本系を用い、コントロールと比較することで高温障害時に発現誘導される遺伝子群について、SAGE(serial analysis of gene expression)法により解析を行った。
|
Research Products
(6 results)
-
[Publications] Higashitani,A. et al.,: "Caenorhabditis elegans Chk-2-like gene is essential for meiosis but dispensable for DNA repair."FEBS Letters. 485. 35-39 (2000)
-
[Publications] Takanami,T. et al.,: "Hyper-resistance of meiotic cells to radiation due to a strong expression of a single recA-like gene in Caenorhabditis elegans."Nucleic Acids Res.. 28. 4232-4236 (2000)
-
[Publications] Aoki,H. et al.,: "Characterization of Ce-atl-1, an ATM-like gene from Caenorhabditis elegans."Molecular General Genet.. 264. 119-126 (2000)
-
[Publications] Sakata,T. et al.,: "Effects of high temperature on the development of pollen mother cells and microspores in barley Hordeum vulgare L."J.Plant Res.. 113. 395-402 (2000)
-
[Publications] Endo,M. et al.,: "Analysis of expressed sequence tags of flower buds in Lotus japonicus."DNA Res.. 7. 213-216 (2000)
-
[Publications] Takanami, T. et al.,: "Characterization of a Caenorhabditis elegans recA-like gene Ce-rdh-1 involved in meiotic recombination."DNA Res.. 5. 373-377 (1998)
