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セントロメアとテロメアはともに染色体の安定維持に働く特殊ゲノム領域だが、通常の生育環境において互いの間には機能的な関連はまずほとんど見出されない。しかし生物種分岐を決定づけるような様々な染色体進化では両者の間にはしばしば連動した変化が見られる。このようなセントロメアとテロメアの複合変化は、生物進化のみならず種々の染色体病の発生にも重大な鍵を握る。しかし、複合的であるがゆえに原因と結果が判然とせず、その変化に至る分子機構もほとんど未解明となっている。本研究では、特にセントロメアの不全をきっかけとして起こる染色体再編成を実験的に再現して、その反応にテロメアが果たす役割を解き明かし、テロメアは新規のセントロメア形成を直接的に促す潜在能力をもつ可能性について追究することを目的としている。今年度は、テロメアを完全に欠失して染色体が環状化した分裂酵母株を用いてセントロメア不全に至るセントロメア破壊実験を行い、そこから得られる染色体再編成の復帰変異株に関して解析を行った。染色体環状化は、テロメラーゼtrt1の遺伝子機能を欠損させた結果生じる、DNA複製に伴った染色体テロメア末端の短縮化を補うために起こる細胞応答である。そのような環状化の起きなかった細胞は致死となるが、染色体環状化が起こるまでのデロメア短縮の度合いが細胞ごとに異なるため、環状化株には数種類のバリエーションが存在する。今年度は、ますはできるだけ短縮度の少ない環状化株でのセントロメア破壊を試みた。そして、短縮度が少なくても、テロメア末端が消失した染色体では新規のセントロメア形成もその他のいかなる染色体再編成も生み出されないことを見出した。テロメア末端に存在するシスDNA配列ではなく、末端そのものがセントロメア形成を促す条件となっていることが考えられ、その条件の分子的本質の解明を現在行っている。
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