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染色体再編や異数化などの染色体不安定化は癌などの遺伝病の原因となる。染色体の中でもセントロメアは正確な染色体分配を行う上で極めて重要な領域である。興味深いことに、セントロメアは他の染色体領域とは異なるクロマチン構造が形成すること、また、我々ヒトを含む多くの真核生物ではDNAリピート配列により構成されることが知られている。これまでに我々は分裂酵母Schfzosaooharomyces pombeを用いた研究から、DNA相同組換え因子Rad51がセントロメアの構造や機能に重要な役割を果たすこと明らかにした。しかし、実際にセントロメア・リピート配列間で相同組換えが起こるのかは明らかとなっていなかった。そこで、異なる2つのade6変異遺伝子(ade6Bとade6X)を分裂酵母のセントロメアに導入した株を作成し、自然発生的に起こるDNA組換えを解析した。その結果、複雑なクロマチン構造を持つセントロメアに於いても染色体腕部と同程度の頻度で組換えを起こすことが分かった。ところが、染色体腕部に比べて、セントロメアでは逆向きリピート間の配列の反転(交叉型組換え)が抑制されることが明らかとなった。そこで、セントロメア組換えに於けるRad51の寄与を解析したところ、rad51遺伝子破壊株では組換え頻度が大きく低下すること、また、このとき交叉型組換えの割合が増加することが分かった。これらの結果から、Rad51依存的な非交叉型組換えによりセントロメアのDNA配列が維持されていると考えられる。
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