2019 Fiscal Year Annual Research Report

Mechanism of the maintenance of functions and structure of chromosome ends

Research Project

Project/Area Number	17H03606
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	加納純子東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10323809)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	染色体 / テロメア / サブテロメア / ゲノムDNA / 重複配列
Outline of Annual Research Achievements	真核生物の線状染色体末端のテロメアに隣接して、サブテロメアというドメインが存在する。近年、テロメアに関する知見は急激に蓄積したが、サブテロメアの機能や制御のメカニズムについては、DNA配列が完全に決定されていない、長大な重複配列があるなど解析上の困難から、不明な点がまだ多く残されている。そこで本研究では、我々が最近作製した分裂酵母のサブテロメア共通配列完全欠損株を利用し、サブテロメア機能の具体的な制御メカニズムを明らかにすることを目的とした。サブテロメアは長大な重複配列が存在するため、今の時点でもほとんどのモデル生物においてDNA配列決定が終了していない。そこで上記の分裂酵母株を用いてサブテロメアの全DNA配列決定に取り組んだ。まず、世界中で使用されている標準野生株のサブテロメアを１箇所だけ含む株の作製を行うことにより、どのサブテロメアのDNA配列か明らかにすることが可能になった。さらに、繰り返し配列が多く含まれるDNA配列を正確に決定するため、serial deletion法によってその問題を解決した。その結果、サブテロメアの配列は同じ細胞の中でもバリエーションに富んでおり、細胞分裂とともに変化することがわかった。さらに、世界各国で取得された自然野生株についても同様にサブテロメア配列を解析した結果、サブテロメアはゲノムの他の領域と比較して非常に変化に富む、ゲノム変化のホットスポットであることがわかった。一方、サブテロメアに存在するtlh2遺伝子から転写されたRNAは、RNAi機構を介したサブテロメアヘテロクロマチン形成に必要とされる。興味深いことに、そのDNA配列に様々な変異が導入されてもORFに終止コドンが導入されることがなく、RNAの転写自体は正常であった。
Research Progress Status	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。