2018 Fiscal Year Annual Research Report
Extrachromosomal elements of human genomic origin------from its basic understanding to the innovative cell technology
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16K08144
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
清水 典明 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (10216096)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 遺伝子増幅 / 遺伝子発現 / 動物細胞工学 / 反復配列 / 染色体外因子 / Double MInutes |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（Ａ）ゲノム中で高度反復配列となった場合に、遺伝子発現が抑制される配列と，逆に高める配列が存在することを見いだした。すなわち、様々な配列をスクリーニングすることにより、反復した場合にどのような配列が発現を高めるのか、逆にどのような配列が低くするのかのリストを得た。具体的に後者としてはプラスミド、ファージ、等、原核細胞由来配列や、ヒトゲノム中のSINE, LINE等が含まれ、前者にはヒトゲノム中の複製開始領域、核マトリックス結合領域、独自にヒトゲノムから単離したB-3-31配列等が含まれた。このような配列は、それ自体が分子生物学上重要な発見となるとともに、動物細胞工学への応用が期待される。（Ｂ）マウス人工染色体特異的に導入配列を増幅させる方法を樹立した。具体的には、IR/MAR配列と、標的配列との相同配列の2者を持つプラスミドＤＮＡを、相同配列特異的に切断するCas9/guide RNAと同時に細胞に導入する方法である。さらに、この方法でなぜ標的配列に特異的に組み込まれるのかについての分子機構を明確にするとともに、人工染色体上でLactose operator配列を増幅させることで、lactose repressor-GFP発現細胞内で人工染色体を生細胞可視化することに成功した。この方法は、標的とする染色体配列特異的に目的配列を増幅させる方法として、より広範な適用範囲を持つ動物細胞工学技術として発展途中である。（Ｃ）増幅した遺伝子が局在する染色体外因子ＤＭの動態について、ＤＭ特異的に2本鎖切断を誘導することにより、ＤＭの核内での凝集、修復、細胞分裂後の微小核形成を介したＤＭの排出や構造変換、といった、がん生物学上極めて大事な現象を明確にすることができた。
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