Comprehensive Insights into DNA Recombinational Repair in the Human Genome

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H01151
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: Adachi Noritaka 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (30264675)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 組換え修復 / DNA切断 / 生体環境 / ゲノム編集

Outline of Final Research Achievements

DNA double-strand breaks (DSBs) are the most threatening genomic damage to cells and individuals and must be repaired promptly. In this study, we aimed to elucidate the entire DSB repair system, especially the molecular mechanisms and physiological significance of two minor repair pathways, alt-EJ (aka TMEJ) and SSA, by utilizing human gene-knockout cell lines, which led us to obtain many novel findings. We also analyzed the effects of specific environmental chemicals by using a system that can quantitatively evaluate the individual activities of DNA recombinational repair, leading to several interesting findings.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

二本鎖DNAの切断は、細胞や個体にとって最も脅威となるゲノム損傷である。したがって、DNA切断の発生機構とその修復機構の解明は極めて重要であり、化学物質の影響評価においても優先的に考慮されるべき生命現象の一つである。本研究では、二本鎖DNA切断修復システムの全体像をヒトゲノム編集細胞を駆使して明らかにするとともに、生体環境の影響についても解析することでその包括的な理解を目指した。本研究の成果は、DNA修復機構の基本的理解や環境化学物質の評価にとどまらず、放射線や抗がん剤によるがん治療戦略など、幅広い分野への波及効果も期待できる。