非コードDNA 領域によるゲノムDNA 再編成制御機構
太田 邦史 （研究分担者：加藤 由起 連携研究者：山田 貴富）
東京大学 大学院総合文化研究科
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近年の個別ゲノム解読研究から、動的に再編成を受けるゲノムDNAの姿が明らかになりつつある。たとえば、同一のゲノム配列を持ちながら生まれてきた一卵性双生児が、異なる環境で育てられることで、コピー数変動などのゲノム再編成により、加齢に伴って少しずつゲノム配列に差異が生じることが報告されている。
DNA再編成は、遺伝子を含まない「非コードDNA領域」を介して複層的に制御されていることが示唆されている。本研究では各班との連携を通じ、ゲノムDNA再編成の制御における非コードDNA領域の役割について、「非コード機能配列」、「クロマチン構造」、「反復配列」、「非コードRNA転写」、「染色体高次構造」、「トランスポゾン」といった観点から分子レベルの解析を行い、新たな非コード機能配列や調節因子の発見を目指す。
たとえば、酵母やマウスの減数分裂期組換えが頻発する領域（組換えホットスポット）におけるクロマチン修飾や染色体高次構造について研究を行い、これらに関わる基幹的なタンパク質やRNAなどの同定を進めている。また、鳥類抗体遺伝子の上流に存在する偽遺伝子群（抗体可変領域に相同性を有する）や、抗体定常領域のイントロン配列に見られる反復配列の機能を解析している。さらには、独自に開発した大規模ゲノム再編成を用いてゲノムDNAの再編成を誘発し、再編成部位の配列的特徴やクロマチン修飾について、次世代DNAシーケンサーやDNAチップなどを用いた全ゲノムレベルでの解析を行っている。
本領域研究では、これらの観点から、ゲノムの秘境ともいえる「非コードDNA領域」の実像を描き出していきたいと考えている。
