2018 Fiscal Year Research-status Report
抗抑制因子VanC21によるトランスポゾン活性化機構の遺伝学的解析
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18K06348
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐々木 卓 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80744870)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | トランスポゾン / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トランスポゾンは真核生物のゲノムの大部分を占める反復配列で、ゲノム進化に重要な役割を担ってきた一方で、ゲノム中を転移するという性質から潜在的な危険性を持ち合わせている。シロイヌナズナでは、通常トランスポゾンはエピジェネティックな修飾により不活性化されているが、いくつかのトランスポゾンはDNAメチル化が低下した変異体で転移が誘導されることが知られる。このような、DNA低メチル化変異体で転移が誘導されるものに、non-TIR Muleに分類されるDNA型トランスポゾンVANDA21がある。VANDAL21は、転移酵素以外に二つのORFをコードしており、そのうちの一つ、VanC21は配列特異的な脱抑制機能を持つことが示されている。通常野生型個体では、VANDAL21はエピジェネティックな修飾により不活性化されているが、形質転換により野生型個体にVanC21配列を導入すると、内生のVANDAL21が特異的にDNA脱メチル化され、転移が活性化する。本研究は、VanC21による脱抑制の分子機構を明らかにすることを目的に、順遺伝学的アプローチからこの機構に必要な因子の同定を目指す。
平成30年度は、VanC21を導入した形質転換体にEMSを処理して突然変異を誘導し、M2世代の集団を用いてVanC21による脱抑制が起きなくなる個体をスクリーニングした。スクリーニングはVANDAL21のDNAメチル化レベルを指標とし、DNAメチル化感受性制限酵素で処理したゲノムDNAを鋳型にPCRを行い、通常VanC21によって除去されるDNAメチル化が残る個体を選抜した。その結果、VanC21が働いているにも関わらずDNAメチル化が残存する変異体候補を複数個体得ている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画で予定していた通り、EMS処理により突然変異を誘導し、現在までM2集団のプールの約1/3についてスクリーニングを終えている。その結果、VANDAL21のDNAメチル化が残存する7系統の候補を得た。これらの候補について、VANDAL21のDNAメチル化および転移活性を調べたところ、いずれの候補においてもDNAメチル化は残存しているものの、VANDAL21の転移活性は残っており、VanC21による脱抑制機構が部分的に阻害されているものと考えられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、研究計画の通り、得られた候補についてM3世代での表現型を確認し、VANDAL21のDNAメチル化の残存が見られる変異体について、原因遺伝子の同定を目指してマッピングを行う。また、未解析の集団についてもスクリーニングを進める。
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| Causes of Carryover |
DNA抽出等に関わる消耗品について、抽出のスケールを小さくすることで当初の予定よりも少ない金額で研究を遂行できた。今後は得られた変異体候補についてマッピングを行う予定であり、原因遺伝子同定に用いる次世代シークエンス解析の費用に充てる予定である。
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