2015 Fiscal Year Annual Research Report
環境ストレス感受性マウスを用いたde novo生殖細胞ゲノム変異の解析
| Project/Area Number |
26281022
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
大野 みずき 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70380524)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
續 輝久 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40155429)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 生殖細胞変異 / 次世代影響 / DNA修復 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
野生型生物での自然突然変異率は極めて低いことからその検出は容易でなく、特に哺乳動物の世代当りの遺伝性変異の種類、頻度、誘発機構については未だ不明な点が多いためリスク評価の際の指標も定まらない。種々のゲノム変異を効率的に検出するシステムを構築するための基礎データが必要である事から、DNA修復機構を欠損したマウスの親仔サンプルを利用することで、変異の検出効率を上げ、誘発される点突然変異、挿入／欠失、マイクロサテライト不安定性、染色体構造変化など種々のゲノム変異の検出を試みた。当該年度はミスマッチDNA修復機構を欠損したマウスどうしを交配し、得られた子供とその親マウスのゲノムをシーケンスする事で、新規生殖細胞変異の検出と解析を行った。以下の具体的な内容を示す。
①ミスマッチDNA修復に必須のMSH2タンパク質をコードするMsh2遺伝子のノックアウトマウスどうしを交配し仔を得た。Msh2ノックアウトマウスの雌雄はともに生殖可能であるが、その仔は生後間もなく死亡する例がほとんどであった。
②Msh2遺伝子のノックアウトマウスの親子のゲノムDNAを用いてエクソームシーケンス（約50Mb）を行った。それぞれの個体でコールされた変異サイトについて、両親で検出されず仔でのみ検出された変異を「新規生殖細胞突然変異」の候補とした。さらにサンガーシーケンスにより再シーケンスしたところ、１家系あたり１０カ所以上の一塩基置換が、また、その倍以上のマイクロサテライト配列の数の変異が新規生殖細胞突然変異と判定された。
これらの結果はミスマッチ修復機構を欠くと野生型の数十倍の自然突然変異が１世代で仔に新たに生じる事を、世界ではじめてマウスを用いた実験系で示す非常に重要な知見である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の実験計画である「DNA修復欠損マウスの親子または家系の作製」の項目に関して、Msh2ノックアウトマウスどうしの交配により得られた仔は、次世代の交配が可能な週令まで生存しないため「家系」作成ができず、親仔トリオの解析を行ったという事情から「おおむね順調に進展している」を選択している。現在までにミスマッチ修復系の欠損により発生した新規生殖細胞変異の検出が可能で、この実験系が環境ストレスによる生殖細胞ゲノム変異の評価に利用できることを示した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
次年度はさらに解析家系サンプル数を増やし、検出結果の信頼性を高めるとともに、個体や家系による差を解析する。また、親に酸化ストレス等の環境ストレスを与えた場合に、仔のゲノムに及ぼす影響を解析する。また、最終年度はエクソームシーケンスと並行してマウス全ゲノムシーケンスを行い、ゲノムワイドな新規生殖細胞変異の頻度やスペクトルをあわせて解析する予定である。
|
| Causes of Carryover |
受託解析に送付する予定であったサンプルが、解析に必要な品質に満たなかったため、再度調整しなおした事から当初の予定の日程よりも遅延し、H27年度内に決算ができなかったため、解析依頼を翌年度はじめに延期したため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
H27年度末に作製したサンプルの受託解析を、よていどおりH28年度はじめに行う。
|
-
-
[Journal Article] PSMC5, a 19S Proteasomal ATPase, Regulates Cocaine Action in the Nucleus Accumbens2015
Author(s)
Yoko H. Ohnishi, Yoshinori N. Ohnishi, Takanori Nakamura, Mizuki Ohno, Pamela J. Kennedy, Yasuyuki Ohkawa, Akinori Nishi, Rachael Neve, Teruhisa Tsuzuki, Eric J. Nestler
-
Journal Title
PLOS ONE
Volume: 10
Pages: e0126710.
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Role of the oxidative DNA damage repair system in somatic and germline mutations in mice2015
Author(s)
Mizuki Ohno, Noriko Takano, Kunihiko Sakumi, Ryutaro Fukumura, Yuki Iwasaki, Toshimichi Ikemura, Yoichi Gondo, Yusaku Nakabeppu, Yoshimichi Nakatsu, Teruhisa Tsuzuki
Organizer
Zing conference "Genome Integrity"
Place of Presentation
Cairns, Australia
Year and Date
2015-07-31 – 2015-08-06
Int'l Joint Research / Invited
-
