研究課題
基盤研究(B)
ゲノムDNAの切断は、様々な染色体再編成や遺伝子変異を生じ、がん化や細胞老化などの疾患に結びつく。一方、減数分裂期にはSpo11 がDNA切断を担うが、染色体転座などは抑制される。今回大規模ゲノム再編成系TAQingシステムを、有糸分裂期と減数分裂期の酵母細胞に適用し、ゲノム再編成への影響を比較した。その結果、有糸分裂期には減数分裂期にはまれな転座やコピー数変動が多数見られた。Spo11欠損株で減数分裂期にTAQingを実施したが、正常な相同染色体の分離が回復しなかった。Spo11によるDNA切断が予想以上に重要であることが判明した。
今回の解析により、有糸分裂期に生じたDNA切断は、転座やコピー数変動などの染色体異常を誘発しやすいが、減数分裂期のSpo11によるDSB形成は何らかの機構でそのような異常を抑制していることが示唆された。この結果は、線虫や分裂酵母の先行研究からは予測できなかったものであり、Spo11によるDSB形成の未知の役割が新たに示されたことになる。また、有糸分裂期のDSB形成で生じる染色体再編成は、がん細胞内で生じる変化に極めて近いものであり、発がんにおけるDNA切断の役割についても重要な示唆が得られた。
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