ゲノムの死と再生:DNA二重鎖切断とその帰結のバイオロジー

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13141201
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小林 一三 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30126057)
• 研究分担者: 板谷 光泰 三菱化学生命科学研究所, 主任研究員
• キーワード: ゲノム / 制限酵素 / 遺伝子増幅 / ゲノム再編 / 枯草菌 / ゲノム工学 / 比較ゲノム / 感染症

研究概要

小林:
<A.制限酵素修飾酵素遺伝子の自己増殖>BamHI制限酵素修飾酵素遺伝子枯れ草菌での自己増幅が、自然形質転換による別の細胞へ導入と染色体に組み込まれる過程で、頻度の上昇をもたらすかを検討し、予備的な結果を得た。BamHI制限酵素修飾酵素遺伝子の枯草菌染色体での自己増幅をレポーターによって検出するための菌株を構築した。
<B.制限修飾遺伝子喪失の帰結>大腸菌が増殖中にEcoRI制限修飾遺伝子を喪失した時に起きる変化を追跡する。EcoRI制限酵素修飾酵素を抗体で検出して両酵素の安定性を調べた。ゲノム再編とりわけ、制限修飾遺伝子の転移を検討する。
<C.非染色体DNAに対する制限酵素の攻撃と帰結>III型およびI型制限修飾遺伝子の攻撃によってドライブされるDNAの切断と修復を、ファージで解析した。
<D.自発およびDM損傷による染色体切断と帰結>いくつかの生理的条件で、大腸菌の各種の変異体での大きな切断染色体をパルスフィールドゲル電気泳動で解析した。
<E.ゲノム比較>近縁の細菌ゲノム配列を比較し、ゲノム再編の痕跡を探索した。NeisseriaとStaphylococcus aureusについて進めた。
板谷:
新規な構造のバクテリア(枯草菌)ゲノムをデザインするために、大規模な2重逆位変異を誘導するシステムの構築に取り組んだ。1種類の薬剤耐性マーカーで2重変異を起こした株を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Programmed Cell Death In Microorganisms (2005)
  • 著者名/発表者名: S.Gautam, A.Sharma, I.Kobayashi
  • 雑誌名: In Survival and Death in Bacteria (M.Yamada, Ed) (Research Signpost) (刊行中)
• [雑誌論文] Random-walkers active in genetic recombination. (2005)
  • 著者名/発表者名: Y.Fujitani, I.Kobayashi
  • 雑誌名: Biology International (刊行中)
• [雑誌論文] In silico diagnosis of inherently inhibited gene expression focusing on initial colon combinations (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, Y., A.Yamashiro, T.Washio, N.Ishii, H.Ohshima, T.Michishita, M.Tomita, M.Itaya
  • 雑誌名: Gene 347 ページ: 11-19
• [雑誌論文] Somatic gene targeting with RNA/DNA chimeric oligonucleotides : analysis with a sensitive reporter mouse system (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Ino, S.Yamamoto, Y.Kaneda, I.Kobayashi
  • 雑誌名: Journal of Gene Medicine 6 ページ: 1272-1280
• [雑誌論文] Death as a principle of symbiosis of genetic elements in a genome --- restriction enzymes, chromosomes, and mitochondria. (2004)
  • 著者名/発表者名: I.Kobayashi
  • 雑誌名: Endocytobiosis and Cell Research 15 ページ: 36-44
• [雑誌論文] Targeted isolation of a designated region of the Bacillus subtilis 168 genome by Recombinational (2004)
  • 著者名/発表者名: Tomita, S., Tsuge, K., Kikuchi, Y., M.Itaya
  • 雑誌名: Appl.Environ.Micrbiol 70 ページ: 2508-2513
• [雑誌論文] Regional dependent efficiency for recombinational transfer of the Bacillus subtilis 168 (2004)
  • 著者名/発表者名: Tomita, S., Tsuge, K., Kikuchi, Y., M.Itaya
  • 雑誌名: Biosci.Biotech.Biochem. 68 ページ: 1382-1384
• [雑誌論文] Identification of the first archaeal Type 1 RNase H gene from Halobacterium sp.NRC-1 : archaeal (2004)
  • 著者名/発表者名: N.Ohtani, H.Yanagawa, M.Tomita, M.Itaya
  • 雑誌名: Biochem.J. 381 ページ: 795-802
• [雑誌論文] Comparative analysis of the structure of complete physical maps of four Bacillus subtilis (natto) genome (2004)
  • 著者名/発表者名: Qiu-Dongru, K.Fujita, Y.Sakuma, T.Tanaka, Y.Ohashi, H.Ohshima, M.
  • 雑誌名: Appl.Environ.Microbial. 70 ページ: 6247-6256
• [雑誌論文] Cleavage of double stranded RNA by RNase HII from a Thermoacidophilic Archaeon, Sulfolobus tokodaii 7 (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohtani, N., H.Yanagawa, M.Tomita, M.Itaya
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 32 ページ: 5809-5819
• [図書] 細胞生物学事典(石川統, 黒岩常祥, 永田和宏編) (2005)
  • 著者名/発表者名: 小林一三, 広瀬彩
  • 総ページ数: 464
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] Genetic addiction -- a principle in symbiosis of genes in a genome in Plasmid Biology (B.E.Funnell and G.J.Phillips, Eds.) (2004)
  • 著者名/発表者名: I.Kobayashi.
  • 総ページ数: 614
  • 出版者: ASM Press, Washington, D.C.
• [図書] Restriction-modification systems as minimal forms of life in Restriction endonucleases. (A.Pingoud (ed.)) (2004)
  • 著者名/発表者名: I.Kobayashi.
  • 総ページ数: 443
  • 出版者: Springer-Verlag, Berlin