2019 Fiscal Year Annual Research Report
Genome Maintenance Mechanisms in Pluropotent Stem Cells
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16K07382
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
坪内 知美 基礎生物学研究所, 幹細胞生物学研究室, 准教授 (70754505)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ES細胞 / DNA複製 / dNTP産生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究では分化多能性を持つ胚性幹(ES)細胞におけるゲノム不安定化要因の特定を目的として、特にDNA複製期に着目し解析を進めてきた。近年、ES細胞のDNA複製装置は、他の細胞と比較して低速で進むことが明らかになった。一般的に、DNA複製装置の進行速度の低下は複製中に何らかの支障をきたしている可能性を示唆するが、我々のこれまでの解析からES細胞ではdNTPが不足することにより複製速度が抑制されていることがわかった。しかし、dNTP量を増大させる操作を施した際に、個々のDNA複製装置の進行速度は上昇するが、DNA複製未完了領域は減らずに増えることを示唆するデータが得られた。すなわち、dNTP量を増大させ複製装置を進行させることが必ずしもDNA複製完了を促進していないことがわかった。複製装置の進行速度が異なる条件でもDNA複製期全体の長さは殆ど変わらなかったことから、ES細胞ではDNA複製開始点の数が多いのではないかと考えた。そこで、DNAコーミングという技術を使って複製起点間の距離を測定したところ、ES細胞では複製起点間の距離が線維芽細胞と比較して短いことがわかった。このことはES細胞では複製起点がより蜜に存在することを意味する。以上より、ES細胞ではdNTP量が低く保たれており、このことで複製装置の進行速度が遅いが、複製開始点が密に存在することから一定時間以内に複製を完了できるのではないかと考えられた。
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