2018 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of putative replication origin(s) and its application in unicellular red algae Cyanidioschyzon merolae
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16K07675
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
渡辺 智 東京農業大学, 生命科学部, 准教授 (10508237)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | DNA複製 / ゲノム / 人工染色体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞はDNA複製の開始を厳密に制御することで染色体コピー数を正確に維持している。真核生物では各染色体に複数存在する複製起点より複製が開始される。酵母や動物では複製開始機構が詳細に解析されている一方で、光合成を行う藻類や植物ではDNA複製の開始制御に関する知見は限られている。Cyanidioschyzon merolae (以下シゾンと呼ぶ）は温泉などの高温、強酸性下に生息する単細胞性真核紅藻である。原始的な細胞構造、ゲノムを有しており、植物の基本的な細胞機能を解析するモデルとして期待されている。本研究ではシゾンの複製開始機構の解明と、それを利用した新規ベクター系の開発を目的として研究を実施した。
複製開始領域に結合することが報告されているORC2タンパク質に着目し研究を進めた。HAタグと融合したORC2（ORC2-HA）を発現するシゾン株を樹立し、これを用いたクロマチン免疫沈降（ChIP）によりORC2結合領域を集積した。ChIPにより回収したDNAについてシーケンス（以下、ChIP-seq）およびタイリングアレイ（ChIP-chip）によるORC2結合領域の探索を行った。しかしChIP-seqとChIP-chipの両解析において、重複した領域は得られておらず、ORC2-HAのChIPサンプルを用いた定量PCR解析でも有意な差は確認できていない。そこでORC2結合領域を絞り込むために、ChIP-seqデータの解析プログラムを新たに構築した。シゾン全染色体配列に対し1塩基ごとのシーケンスリード深度の比を算出するとORC2-HAに特異的なシグナル領域が検出された。また、これまでに収集された情報をもとに人工染色体の構築に着手し、栄養要求性マーカーに加え、セントロメア領域を含むベクターを構築した。シゾンの複製開始点のスクリーニングに向けてシゾンゲノムライブラリーを作製中である。
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