2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of chromosome inner structure by nucleosome tomography using FIB/SEM
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25252064
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
福井 希一 鳥取大学, 染色体工学研究センター, 特任教授 (00311770)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若生 俊行 国立研究開発法人農業生物資源研究所, その他部局等, 主任研究員 (80373257)
近江戸 伸子 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (30343263)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 染色体 / クロマチン線維 / 染色体軸 / ナノテクノロジー / 構造解析 / ＦＩＢ／ＳＥＭ / 透過電子顕微鏡 / トモグラフィー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は細胞分裂中期に細胞内に出現する染色体の内部構造を従来に無い方法を開発しつつ明らかにしようとするものである。染色体自体は19世紀半ばに発見された細胞内小器官であり、遺伝子の担体として極めて重要な役割を有しているが、その内部構造に関しては多くの研究がなされてきたにも拘らず、現在もなお不明である。
本研究ではＦＩＢ／ＳＥＭ（収束イオンビーム／走査電子顕微鏡法）など、最近著しい発展がみられるナノテクノロジーを生物試料用に新しい試料作製法などを自ら開発しつつ適用し、３世紀に渡る長期間不明であった染色体の内部構造に関しての知見を得ることを目的とした。
先ず最新のＦＩＢ／ＳＥＭを用いてヒト染色体のガリウムイオンによる切断とその切断面の画像の獲得を連続して行うことにより、染色体を構築しているクロマチン線維の構造、分布について検討した。その結果、クロマチン線維は直径が５ナノメーターから２０数ナノメーターの範囲に分布することを明らかにし、従来知られていた３０ナノメーターのクロマチン基本線維は存在しないことを見出した。またクロマチン線維が染色体の内部で特定のパターンを取ることについては明確な結果が得られず、さらに検討が必要と考えられた。
また、透過型電子顕微鏡トモグラフィーを用いて染色体をインタクトな状態でその軸構造を解析し、染色体軸構造を３次元的に可視化することに成功した。また得られた結果は既に我々のグループで明らかにした、複数の軸が撚り合わさっているという構造を支持するものであり、従来の光学顕微鏡での結果を今回は透過型電子顕微鏡でも確認することが出来た。この構造は染色体の柔軟性を保つ上では必須の構造であり、染色体の内部構造を明らかにする上で大きな成果と言える。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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