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分子化石情報抽出によるRNA World再構成の試み

公募研究

研究領域冥王代生命学の創成
研究課題/領域番号 15H01070
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関公益財団法人国際科学振興財団

研究代表者

岡田 典弘  公益財団法人国際科学振興財団, その他部局等, 主席研究員 (60132982)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワードtRNA / CTCF / insulator / chromatin border / 転写因子 / TF3C / ETC / RNA world / LAD / ボーダー
研究実績の概要

ゲノム中に分布するtRNA遺伝子の動態について研究を行った。発端はtRNAがゲノム進化上もっとの古い分子であるとの発想に基づく。以下のような発見があった。
1)tRNA遺伝子はゲノム中にランダムに分布しているのではなく、20%弱のtRNA遺伝子はクロマチンのボーダーに存在する。tRNA遺伝子の存在がヘテロクロマチンの侵入を防ぐ役割を担っている可能性がある。
2)約半数のtRNA遺伝子には、大量の転写因子が結合していることが明らかになった。これは細胞特異的な現象ではなく、どの細胞にでも見られる一般的な現象である。結合する転写因子は以下のようなものがある。TF3C, POLR2A, MYC, TBP, MAX, JUNED, RCOR1, PHF8, TAF1などである。PoLII転写に関わる因子のほかガン遺伝子なども見ることができる。
3)この多量の転写因子の結合は、5’側と3'側でどちらかに偏っているということはなく均等に両側に結合が観察された。遠ざかるにつれて、転写因子の結合は著しく減少するので、これはtRNA遺伝子に特異的な現象である。
4)TF3Cが結合する領域がトポロジカルな遺伝子調節のハブになっているという仮説があるので、TF3Cの結合サイトを三つに分類しその頻度を分析した。tRNA領域内(222件)、ETCSINE領域内 (235件)、ETCnon-SINE領域内 (53件)。このデータからわかることは、約半数のtRNA遺伝子は多量の転写因子を結合することで、インシュレーター機能を含むゲノムのトポロジカルな遺伝子調節のハブになっている可能性があるということ。またtRNA遺伝子ばかりでなくほぼ同数のSINE遺伝子もETCとして同様の役割を担っている可能性があるということが示された。
5)いくつかのtRNA遺伝子中にはCTCFの結合サイトが存在することが示された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] MetaSINEs: Broad Distribution of a Novel SINE Superfamily in Animals.2016

    • 著者名/発表者名
      Nishihara, H., Plazzi, F., Passamonti, M. and Okada, N.
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 8 号: 3 ページ: 528-539

    • DOI

      10.1093/gbe/evw029

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Determining the Position of Storks on the Phylogenetic Tree of Waterbirds by Retroposon Insertion Analysis.2015

    • 著者名/発表者名
      Kuramoto, T., Nishihara, H., Watanabe, M. and Okada, N.
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 7 号: 12 ページ: 3180-3189

    • DOI

      10.1093/gbe/evv213

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A microsatellite-based genetic linkage map and putative sex-determining genomic regions in Lake Victoria cichlids.2015

    • 著者名/発表者名
      Kudo Y., Nikaido M., Kondo A., Suzuki H., Yoshida K., Kikuchi K., Okada N.
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 560 号: 2 ページ: 156-164

    • DOI

      10.1016/j.gene.2015.01.057

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LINE retrotransposition and host DNA repair machinery.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi K, Kajikawa M, Okada N.
    • 雑誌名

      Mob Genet Elements.

      巻: 5 号: 6 ページ: 92-97

    • DOI

      10.1080/2159256x.2015.1096998

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [図書] 科学者の冒険2017

    • 著者名/発表者名
      岡田典弘
    • 総ページ数
      283
    • 出版者
      クバプロ
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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