2004 Fiscal Year Annual Research Report
複製フォーク阻害によって誘導される組み換え反応と遺伝子増幅
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13141205
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
堀内 嵩 基礎生物学研究所, ゲノム動態, 教授 (60108644)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 武彦 基礎生物学研究所, ゲノム動態, 助手 (40270475)
定塚 勝樹 基礎生物学研究所, ゲノム動態, 助手 (40291893)
篠原 彰 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (00252578)
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| Keywords | 複製阻害点 / 遺伝子増幅 / プラスミド / rDNA / Fob1タンパク / Sir2タンパク / サイレンシング / 複数ラウンドの複製 |
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| Research Abstract |
(1)真核生物のリボゾームRNA遺伝子(rDNA)は、一般に繰り返し構造を有し、多数のコピーがタンデムリピート構造を取る。出芽酵母では、約200コピーのrDNAが、染色体12番の一カ所に集中する。生物はこのコピー数を維持する組み換え機構を有しており、出芽酵母では二つの機構、複製フォーク阻害タンパクFob1とサイレンサータンパクの一つSir2によって制御される。前者の欠損により組換え欠損となり、後者の欠損により組み換え活性化が起こる。これまで後者の機構は、Sir2によるサイレンシングから、組み換え酵素群のゲノム接近不能から説明されてきた。我々は種々の解析から、そうではなく、Sir2によるコピー数増減に必須な非対称的組み換え特異的な抑制であることを見出した。
(2)大腸菌ゲノムでは複製フォーク阻害点近傍で、組換えの活性化が起こる。この現象は、原核生物特異的に起こる次のラウンドの複製が阻害点に到達する結果、巨大線状DNA分子の産出により説明できた。しかし、複数ラウンドの複製が起きない真核生物やプラスミドにおける複製阻害点依存的な組換えの活性化の有無が問題となる。我々は、プラスミドにおける阻害特異的組換えのアッセイ系を作り調べたところ、(1)プラスミド上でも組換えは活性化され、(2)その活性化はRecF経路依存的であり、(3)22塩基の阻害点では活性化されるが、0.6キロ塩基の阻害断片ではされないことを見出した。
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