| Project/Area Number |
19K16045
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 43010:Molecular biology-related
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
Imai Yukiko 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 特任研究員 (00814782)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | ゼブラフィッシュ / 減数分裂 / 相同組換え / 相同組み換え / 組換え |
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| Outline of Research at the Start |
減数分裂期の正常な染色体分配を担う組換えは、DNAの二重鎖切断（DSB）によって始まる。ヒトのDSB部位は配列特異的なDNA結合タンパクによるヒストン修飾で決まる一方で、組換えの起こりやすい領域には性差も見られる。従って、ゲノム・エピゲノム情報とは異なるレベルでのDSB制御が予想されるが、そのメカニズムは未知である。本研究では、新たな制御因子として染色体構造に着目した。ゼブラフィッシュをモデルとしてDSB部位のゲノム・エピゲノム情報と、DSB形成タンパクの局在ダイナミクスを解析し、「ゲノム・エピゲノム情報」と「染色体構造」が特定の領域にDSBを誘導する仕組みを明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
In human and zebrafish males, meiotic recombination occurs preferentially near the ends of chromosomes. However, how recombination is induced in these regions remains largely unknown. In this project, mutant zebrafish lines deficient for meiotic chromosomal structures were examined for their phenotypes in meiotic recombination. In addition, genome-wide mapping of recombination initiation sites and a histone modification identified characteristic features of recombination sites.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
減数分裂期に起こる相同組換えは、遺伝情報のシャッフリングによって生物に多様性をもたらす重要なメカニズムである。また、卵子や精子などの配偶子形成において正常な染色体分配を担うプロセスでもあることから、ヒトにおける不妊や染色体異常を理解する上で重要な課題である。
ヒトの精子形成では、染色体末端近傍で相同組換えが起こりやすいが、そのメカニズムは全くの未知であった。類似した特徴が見られるゼブラフィッシュをモデルとした本研究の成果は、組換え制御の新規メカニズムを理解するための足がかりになると期待される。
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