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加圧により誘起されるDNAの高次構造変化・凝縮形成および得られた高圧誘起凝縮DNAの物性・機能特性、細胞内転写について研究を実施している。本研究では、(1)DNA高次構造・凝縮の圧力制御法の確立、(2)圧力凝縮DNAの高次構造と機能発現相関の解明、(3)圧力凝縮DNAのin vitro・in vivo遺伝子デリバリーへの応用を目的としている。(1)については、昨年度まで、加圧により閉環状のスーパーコイルプラスミドDNAが凝縮状態に変化すること、到達圧力・印加時間によるDNA凝縮制御が可能であることを明らかにしており、本年度は、加圧条件(温度、塩濃度、pH)のDNA凝縮への影響について検討した。加圧条件によりDNA凝縮度は異なり、おおよその凝縮傾向が示されたが、凝縮制御には今後も引き続き検討する必要がある。(2)については、昨年度まで、高圧凝縮DNAの生化学的機能への影響が示唆され、本年度も引き続き検討を行った。分解特性については、DNA配列特異的な分解耐性はなく、高凝縮度DNAにて高い分解耐性を示すことが明らかとなった。また、転写特性については1次的相関が認められず、速度論的解析等の更なる検討が必要である。(3)については、昨年度まで、高圧凝縮DNAの細胞内への直接注入にて遺伝子発現の遅延が認められ、本年度は、転写レベルの挙動を検討した。高圧凝縮DNAの転写遅延が示され、高圧凝縮DNAの構造的要素の転写への関与が示唆された。次年度以降は、更なる圧力制御法の探索と凝縮DNAの構造解明と細胞内での機能発現について更なる検討と知見の集積を行う。
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