シロイヌナズナを用いた相同組換現象のゲノムレベルにおける統計学的解析

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16657015
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 田坂 昌生 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (90179680)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森田 美代 (寺尾 美代) 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (10314535)
• Keywords: 相同組換え / 性差 / 減数鵜分裂 / 年齢差

Research Abstract

シロイヌナズナは5本の染色体を持つ。全染色体の上に一定の距離毎に分子マーカーを合計で約400カ所セットした。そして、若い植物の花の中の卵細胞と花粉、さらに年を取った植物の花に生じる卵細胞と花粉の個々に関して、それぞれの染色体における組換え現象、5本の染色体の選ばれ方、さらに、全ゲノム情報の中での父方と母方の情報の総量の割合を実験的に明らかにした。そして、それぞれ100近い生殖細胞を独立に調べる事で統計的な解析を行った。その結果、組み換え率が卵細胞形成時と花粉形成時で大きく異なる事、さらに花を生じた年齢でも異なる事を明らかにした。また、5本の染色体セットを選ぶ際に父方の染色体と母方の染色体を全くランダムに選ぶ訳ではなくて各生殖細胞の一部はどちらかの染色体セットに偏った選び方をする傾向を持ち、しかもこの偏らせるかどうかという現象が卵細胞と花粉、花の年齢によって変化する事を明らかにした。そして、これらの2つの調節現象を反映して、花粉は父方と母方の全遺伝情報を良く混ぜ合わせて1セット分を選び出して生殖細胞に配分するが、若い卵細胞の一部には父方あるいは母方のゲノムセットのどちらかに偏った情報が分配される傾向がある事が明らかになった。この衝撃的な事実は、これまでの常識として考えられた遺伝学を大きく変える。この結果は、近々論文としてまとめる予定である。