| 研究課題/領域番号 |
22K15129
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分44020:発生生物学関連
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| 研究機関 | 国立遺伝学研究所 |
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研究代表者 |
今井 裕紀子 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 特任研究員 (00814782)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 減数分裂 / 組換え / ゼブラフィッシュ / 相同組換え / テロメア |
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| 研究開始時の研究の概要 |
減数分裂期の相同組換えは、正確な染色体分配と多様性の創出を担う重要なメカニズムである。この組換えは部位特異的なDNAの二重鎖切断（DSB）によって始まる。ヒトの精子形成では、テロメア近傍でDSBが起こりやすいが、そのメカニズムは全くわかっていない。本研究では、ヒトの精子形成と類似した特徴を持つゼブラフィッシュをモデルとして、テロメア近傍でDSBを引き起こすメカニズムの解明を目指す。本研究の成果は、"ヒトにおける組換えメカニズムの理解"という観点から、重要なインパクトを持つと同時に、"組換えメカニズムの多様性と意義"にアプローチするための足がかりになると期待される。
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| 研究成果の概要 |
正確な染色体分配と多様性の創出を担う減数分裂期の相同組換えは、部位特異的なDNAの二重鎖切断（DSB）によって始まる。ヒトやゼブラフィッシュの精子形成では、テロメア近傍でDSBが起こりやすいことが知られている。本研究では、組換え初期にテロメア近傍へ局在するIho1が、ゼブラフィッシュのDSB形成に必須であることを明らかにした。また、DSB形成・テロメアブーケ構造・染色体軸構造とHormad1の変異体におけるIho1の局在解析から、Iho1のテロメア近傍への局在は、DSB形成とテロメアブーケ構造に非依存的であり、軸構造因子が重要な役割を果たすことを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
組換えの理解は、ヒトにおける不妊・染色体異常や、生物の多様性を理解する上で重要な意義を持つ。DSBは組換えに必須である一方で、細胞に重篤な損傷をもたらす恐れがあり、厳密な制御を受ける。ヒトの精子形成にみられるサブテロメア型のDSB形成はマウスでは顕著でなく、研究モデルの欠如から、その分子基盤は全く明らかになっていなかった。本研究は、サブテロメア型のDSB形成メカニズムに着目した初めての研究であり、"ヒトの組換えメカニズムの理解"と"新規組換えメカニズムの理解"という観点から、重要な意義を持つ。
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