| 研究課題/領域番号 |
21K06124
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43050:ゲノム生物学関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
粟津 暁紀 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (00448234)
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| 研究分担者 |
坂本 尚昭 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (00332338)
上野 勝 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (90293597)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | ゲノム構造・動態 / エピゲノム / 核内構造体 / 遺伝子制御 / ウニ / イエネコ / 核スペックル / CTCF / X染色体対合形成 / 核小体 / DNA二本鎖切断修復 / 染色体動態 / ライブ観察 / 数理モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、機能性非コードDNAがコアとなり形成される核内構造体の未知の機能、特に「分裂酵母核のセントロメア集団と核小体の規則的な大振幅振動 」、「ウニ胚細胞核のセントロメアの核膜上偏在と核小体の核中央偏在」が転写活性領域形成へ及ぼす寄与を、蛍光ライブ観察とデータ駆動型物理モデルより考察し、「核機能におけるセントロメアや核小体の「局在・動態」の役割」、「多細胞生物の核内構造体の細胞分化に伴う「役割の変化」」
を明らかにする。分裂酵母とウニ胚両者の核内動態の研究は、核大域的な転写制御系の普遍的な時空間設計原理を浮き彫りにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では真核生物の核内構造や動態の特徴とその発現機序について考察し、以下のことを明らかにした。（１） 核小体の構造維持と動態の制御機序、（２） DNA2本鎖切断時の酵母核内ゲノム構造変化の機序、（３） 雌マウスES細胞の細胞分化開始に伴うX染色体対合形成の機序、（４） 細胞内環境依存的な核スペックル構造の変化機序、（５） ウニCTCFの機能と動物におけるCTCFの機能の進化的側面、（６）白い被毛をもつイエネコ固有のゲノム配列の特徴と疾患への関与の可能性。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
上記は全体として、生物の活動の基盤となる転写翻訳の制御機序に関するさらなる研究の進展を促進する成果である。特に (1)(４) の解明は、近年注目されている細胞内液滴群の研究に対し、知見を提供する。 また (2)（３）の解明は、発癌とも関連するDNA損傷修復、及び遺伝子量補償による正常な発生に関連した成果であり、ゲノム構造動態に基づく医療研究を促進する将来がある。（５）の解明は、分子機能の進化のみならず、ウニという資源生物に対する深い知見を提供している。そして（６）の解明は、ネコの獣医学研究の進展を促すものである。
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