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宿主ゲノムとレトロトランスポゾンの関係における減数分裂組換えの生物学的意義の理解

研究課題

研究課題/領域番号 23K27214
補助金の研究課題番号 23H02523 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分45010:遺伝学関連
小区分45020:進化生物学関連
合同審査対象区分:小区分45010:遺伝学関連、小区分45020:進化生物学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

一柳 健司  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (70401560)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2025年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2024年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2023年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード減数分裂 / レトロトランスポゾン / マウス / エピジェネティクス / 相同DNA組換え
研究開始時の研究の概要

本研究課題では、減数分裂のエピゲノム制御システムが相同染色体間の組換え(相同DNA組換え)を通して、転写活性を持つレトロトランスポゾンの積極的排除機構として機能しているのではないかとの仮説に基づき、[1] DNA低メチル化により減数分裂期にDNA切断が多くなるメカニズム、[2] 転写活性を持つレトロトランスポゾンコピーが減数分裂組換えによって排除されるメカニズムの2点について明らかにする。

研究実績の概要

本研究はDnmt3L変異やPld6変異によってDNA低メチル化するレトロトランスポゾンローカスがPrdm9によって減数分裂組み換えの際の二重鎖切断のターゲットとなり、二重鎖切断過剰となっていることを明らかにすることと、そのような機構が野生型でも働いており、わずかに存在する低メチル化ローカスが減数分裂組み換えによって除去されるかどうかを明らかにすることを目的としている。

Prdm9とDnmt3LあるいはPld6との二重変異体のDNA切断解析をする予定であるが、二重変異体のサンプル数がまだ揃っておらず、SPO11-seqが行えなかった。現在も継続してサンプルを収集しているところである。

野生型での解析においては、B6系統とMSM系統のゲノム配列比較から、系統間挿入多型になっているレトロトランスポゾン(LINEとLTR因子)を同定した結果を2023年12月に論文投稿した(2024年4月に受理)。次にB6系統の精子のDNAメチル化解析(BS-seq)を行い、挿入多型ローカスの中で、野生型で低メチル化状態にあるレトロトランスポゾンのローカスを同定した。次にF1雑種の精子でバイサルファイトPCR解析により、それらのローカスが低メチル化していることを確認した。これらの周辺で遺伝子変換が起きているかどうかを確認中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

二重変異体が予定通りには産まれずにSPO11-seqが行えなかった。

今後の研究の推進方策

二重変異体を取得するために交配数を増やして対応している。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2024

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Insertion of short L1 sequences generates inter-strain histone acetylation differences in the mouse2024

    • 著者名/発表者名
      Boyboy B. A. G., Ichiyanagi K.
    • 雑誌名

      Mobile DNA

      巻: in press 号: 1

    • DOI

      10.1186/s13100-024-00321-0

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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