エピジェネティック突然変異を介した適応的突然変異誘発機構の探索

• 研究課題/領域番号: 18K19279
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 村上 洋太 北海道大学, 理学研究院, 教授 (20260622)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: エピジェネティクス / 適応戦略 / 突然変異 / ヘテロクロマチン / 環境適応 / 分裂酵母 / 適応

研究成果の概要

分裂酵母で遺伝子発現を抑制するヘテロクロマチンがゲノム上に偶発的に生成し表現型に影響を与えるという私自身の知見と、ヘテロクロマチン内で突然変異の頻度が上昇する事を示唆する最近の報告から「偶発的なヘテロクロマチン(EHC)形成による遺伝子抑制により環境適応後、EHC内での突然変異誘発により、その表現型変化が遺伝的に固定化される」という仮説をたてた。この仮説の検証のためにヘテロクロマチンの有無が突然変異発生率に与える影響を検討した。アッセイ系の改良・最適化に時間を要したが最終的に信頼できる系を確立した。予備的結果ではヘテロクロマチン存在下で予想通り突然変異発生率が上昇する傾向にある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この仮説は可塑性を持つエピジェネティックな変異によるトライアンドエラーによりまず一時的な適応をおこない、その後遺伝的変化によりその適応状態を固定するという、二段階適応機構を想定している。これは、適応戦略・進化戦略を考える上で新規・かつ重要な概念であり、生物進化の分野に大きなインパクトを与える。