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染色体の交差部位(セントロメア)が進化のカギ
~メダカのセントロメアDNA配列の部分的解読に成功~
科学技術振興機構(JST)
東京大学
概要
JST 戦略的創造研究推進事業において、東京大学の森下 真一教授らと武田 洋幸教授らは、長いDNA断片の解読技術を改良し、脊椎動物のモデル生物であるメダカのセントロメアDNA配列の約10%(約100万塩基)を解読することに成功しました。
21世紀に入りヒトをはじめとする哺乳類を含む、脊椎動物のDNA配列の解読が進みましたが、完全には解読されておらず、いまだに脊椎動物のDNA配列には数百から数十万の解読できていない領域が残されています。とりわけ、セントロメアと呼ばれる長い領域は未解読のままでした。
本研究グループは、数万の塩基のDNA断片を解読する装置を活用し、DNA断片の解読を行いましたが、1分子のDNAを直接観測するためノイズが入るといった難点がありました。今回、ノイズを取り除くために複数の補完的な手法で補正した結果、脊椎動物のモデル生物であるメダカを対象に、セントロメアのDNA配列の約10%(約100万塩基)を解読することに成功しました。また、セントロメア配列のCpGメチル化状態の解析技術についても開発し、染色体の中心に近いほど塩基変異が有意に蓄積されることを明らかにしました。ヒトゲノムの約1~2%はセントロメア配列が占めると推定されていますが未解明であり、今回のメダカゲノムの研究はその解明への手がかりにもなると期待されます。
本研究成果は、2017年11月28日(英国時間午前10時)発行の国際科学誌「Nature Communications」に掲載されました。
今回の研究の概念図:
性決定遺伝子および発生生物学などの研究に1世紀近く役立ってきたメダカが、セントロメアDNA配列の生物学的な意義の解明のためにも重要なモデル生物になると期待されている。
―東京大学大学院理学系研究科・理学部 広報室―