細菌の反復配列遺伝子の相同組換えはどのように抑制されているか

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K15365
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 石川 聖人 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70750602)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 反復配列遺伝子 / 相同組換え / バクテリア / Acinetobacter / メチル化修飾 / ナノポアシークエンサー

研究成果の概要

本研究では、グラム陰性細菌Acinetobacter sp. Tol 5が反復配列を有するataA遺伝子をどのように相同組換えから保護しているかを明らかにすることを目指した。ataA遺伝子の相同組換え頻度を測定する方法を構築し比較したところ、Tol 5株では大腸菌よりもataA遺伝子の相同組換え頻度が低く抑えられていることが確かとなった。加えて、相同組換え頻度の向上した変異株の分離に成功し、変異した遺伝子を特定できた。また、ataA遺伝子の反復配列内に存在するメチル化修飾を検出することに成功した。

自由記述の分野

生物工学、分子遺伝学

研究成果の学術的意義や社会的意義

相同組換えは、よく似た塩基配列間（相同配列間）で生じるDNAの組換えであり、損傷を受けたDNAの修復機構として生物に普遍的に保存されている。しかし、反復配列に対しても作用することがあり、時に重要な遺伝情報を書き換え、遺伝子本来の機能を失わせてしまう。それにも関わらず、多くの生物のゲノムDNAには相同配列が連続した反復配列が存在する。反復配列の相同組換えを抑制する機構が明らかとなれば、望まない組換えを抑制することや、効率的な遺伝子の書き換えをする技術開発に繋がると期待できる。