| 研究課題/領域番号 |
22K06336
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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45010:遺伝学関連
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| 研究機関 | 高知工科大学 |
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研究代表者 |
田中 誠司 高知工科大学, 理工学群, 教授 (50263314)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ゲノム改編 / ゲノム安定維持 / 出芽酵母 / R-ループ / 複製起点 / ゲノム安定性 / DNA複製 / ゲノム改変 / ゲノム維持 / Rループ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生命体の全遺伝情報を担うゲノムDNAは、その生物の同一性を守るため、世代を超えて安定に維持されてゆく。そのため、生物は、ゲノム安定性の脅威となるようなDNA情報の変化を起こしやすい領域・配列の活性を抑制するような仕組みを持ち、ゲノム改編を防止している。一方、出芽酵母の銅耐性因子をコードするCUP1遺伝子領域のように、そのゲノム情報を積極的に改編（コピー数変化）することで、環境（高濃度銅イオン）適応能を高め、生存に貢献する領域も存在する。そこで、本領域をモデルとし、ゲノム「改編」と「安定維持」を両立させることを可能にしている分子機構の解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
CUP1領域のコピー数増加メカニズムについて、転写誘導により生じるR-ループと複製フォークの衝突による２本鎖切断を修復するための相同組み換えが相同コピー間でずれて起きることを突き止めた。
また、この解析過程で、シス側の因子である複製起点について、本領域の詳細な解析を行ったところ、新たな特徴を持つ複製起点を発見した。この複製起点が示す特徴は、これまでに全く予期できないような興味深いものであった。このことは今後、本領域のコピー数変化のみならず、真核生物一般においてDNA複製起点がどのように進化/分化したのかを考察する上でも重要な手がかりを与えるようなものとなることが期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生命体の全遺伝情報を担うゲノムDNAは、世代を超えて安定に維持されなくてはならない。そのために、生物は遺伝情報の安定維持の脅威となるような領域・配列の活性を抑制し、ゲノム改編を防ぐ機構を備える。一方、本研究で対象としたCUP1領域のように、そのゲノム情報を積極的に改編することで環境適応能を高め、生存に貢献するような領域もある。本研究により、必要な領域に限ってゲノム「改編」を行う機構についての理解が得られた。このような理解は、生物の産業利用等において、有用なアイデアを提供するものである。
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