The specification of meiotic recombination sites: chromosomal structures, genome and epigenome

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16045
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43010:Molecular biology-related
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: Imai Yukiko 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 特任研究員 (00814782)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ゼブラフィッシュ / 減数分裂 / 相同組換え

Outline of Final Research Achievements

In human and zebrafish males, meiotic recombination occurs preferentially near the ends of chromosomes. However, how recombination is induced in these regions remains largely unknown. In this project, mutant zebrafish lines deficient for meiotic chromosomal structures were examined for their phenotypes in meiotic recombination. In addition, genome-wide mapping of recombination initiation sites and a histone modification identified characteristic features of recombination sites.

Free Research Field

減数分裂

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

減数分裂期に起こる相同組換えは、遺伝情報のシャッフリングによって生物に多様性をもたらす重要なメカニズムである。また、卵子や精子などの配偶子形成において正常な染色体分配を担うプロセスでもあることから、ヒトにおける不妊や染色体異常を理解する上で重要な課題である。
ヒトの精子形成では、染色体末端近傍で相同組換えが起こりやすいが、そのメカニズムは全くの未知であった。類似した特徴が見られるゼブラフィッシュをモデルとした本研究の成果は、組換え制御の新規メカニズムを理解するための足がかりになると期待される。