遺伝情報の再定義：DNAと水の協同運動を反映した反復配列の概念導入

• Project/Area Number: 20H03298
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45010:Genetics-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 今清水 正彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (90465930)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 真人 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (30386643) ; 徳永 裕二 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (80713354)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000); Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2021: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2020: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: 水 / 反復DNA配列 / テラヘルツ光 / 転写調節 / 水素結合ネットワーク / 水素結合ダイナミクス

Outline of Research at the Start

生物のゲノムDNA配列には、様々な反復パターンがコードされている。私達は、酵素が熱揺らぎを反復DNA配列と組み合わせて利用する転写調節機構を発見した。しかし、個々の反復パターンがどのようにDNAの物性と結びつき、転写反応に影響するのか、その詳細は未解明である。本研究では、熱揺らぎを水素結合ダイナミクスとして捉え、DNAの反復パターンと水素結合ダイナミクスの相関から転写調節機能を理解することを目的とする。また、テラヘルツ光を用いてDNAと水の水素結合ネットワークに摂動を与える。本研究の達成により、DNAの遺伝学的な概念とDNA・水の協同的な分子運動に基づいた物性的な概念を繋げることができる。