2012 Fiscal Year Annual Research Report
ｎｏｎ－ｃｏｄｉｎｇ ＲＮＡタンパク質複合体の相同染色体認識における役割の解明
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23247003
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
平岡 泰 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (10359078)
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2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 染色体 / 減数分裂 / 非コードRNA |
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| Research Abstract |
減数分裂は、有性生殖を行う真核生物にとってゲノムを子孫に継承するための普遍的で重要なプロセスである。減数分裂においては、体細胞分裂とは異なり、父母に由来する相同染色体の組換えが起こる。相同染色体の組換えは、その後に起こる染色体の正常な分離に必須の現象であるが、相同染色体がどのように相互を認識して対合するかについては未だわかっていない。本研究では、単細胞真核生物の分裂酵母を用いて、減数分裂特異的に形成されるクロマチン構造を解析する。特に、染色体上に形成されるnon-coding RNAとタンパク質の複合体に注目し、相同染色体が互いを認識する仕組みを解明することを目的とする。
この目的のために、染色体の特定の領域を選択的に蛍光染色した分裂酵母の細胞株を用いて、相同染色体の対合過程を生細胞で連続的に追跡した。その結果、第２染色体腕部のsme2 遺伝子領域で、相同染色体の対合頻度が上昇していることを見いだした。当該領域を破壊すると相同染色体の対合頻度が低下し、転座すると転座先の領域で対合頻度が上昇することから、sme2 遺伝子領域が相同染色体の対合を促進することが明確に示された。さらに、sme2 遺伝子から転写されるnon-coding RNAが染色体に蓄積することが、相同染色体の対合促進に必要であることがわかった。この結果は論文として報告した (Ding et al., Science, 2012; Ding et al., Nucleus, 2012)。
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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
相同染色体の対合を促進する領域として、sme2 遺伝子領域を同定することができた。さらに、この遺伝子から転写されるnon-coding RNAが染色体に蓄積することが、相同染色体の対合を促進するために必要であることを明確に示した。これを論文として Science 誌に掲載することにより、non-coding RNAの新規な役割を提唱することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに同定した sme2 遺伝子領域以外に、相同染色体の対合を促進する領域があるか検索を行う。そのような領域の候補として、減数分裂期に特異的に発現する non-coding RNAを選択し、これらの候補となるRNA遺伝子領域の近傍にlacO配列を挿入して、その染色体領域を蛍光染色した細胞株を作成し、それらの領域が相同染色体の対合に影響するか検討する。また、染色体上に形成され、相同染色体の対合を促進するnon-coding RNAとタンパク質の複合体の構成成分の検索を行う。
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[Journal Article] Microtubule-organizing center formation at telomeres induces meiotic telomere clustering2013
Author(s)
Yoshida M, Katsuyama S, Tateho K, Nakamura H, Miyoshi J, Ohba T, Matsuhara H, Miki F, Okazaki K, Haraguchi T, Niwa O, Hiraoka Y, Yamamoto A.
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Journal Title
J. Cell Biol.
Volume: 200
Pages: 385-395
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The CCR4-NOT Complex Is Implicated in the Viability of Aneuploid Yeasts2012
Author(s)
Tange Y, Kurabayashi A, Goto B, Hoe K-L, Kim D-U, Park H-O, Hayles J, Chikashige Y, Tsutumi C, Hiraoka Y, Yamao F, Nurse P, Niwa O
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Journal Title
PLoS Genetics
Volume: 8
Pages: e1002776
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] The Nuclear Envelope in Meiosis
Author(s)
Hiraoka Y.
Organizer
The 20th Jerusalem School in Life Sciences“Nuclear Organization, Dynamics and Activity”
Place of Presentation
Israel Institute for Advanced Studies at the Hebrew University ( Israel)
Invited
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