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Research News

DNAメチル化酵素が認識配列を変換してエピゲノムを作り替える

ピロリ菌メチロームから見える進化のしくみ

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新領域創成科学研究科
2014/04/24


タンパク質によるメチル化すべきDNA配列の認識。このタンパク質の遺伝子内での組換え(「アミノ酸配列のドメイン間移動(DoMo)」)によって、別のDNA配列をメチル化するようになる。
CC0 1.0
著者らは、本図について著作権および著作権に関する諸権利の行使を、法律で認められる限り、放棄、または差し控える。

現在の生命科学では、「遺伝の単位は、DNAの塩基の配列で書かれたゲノム情報」という考え方が主流です。一方でDNAの塩基配列はそのままでも、 特定の塩基配列がメチル化されることなどによってDNAの状態(エピゲノム)が変わり、遺伝子の発現や抑制がおこり、その状態がゲノムの複製に伴って伝えられる現象が注目を集めており、「これら、DNAの塩基配列の上に重ねて書かれて共に伝えられるエピゲノム情報こそが、真の遺伝の単位」であるという考え方もあります。

東京大学新領域創成科学研究科の小林一三教授と古田芳一特任助教らの研究チームは、複数株のピロリ菌のゲノム全域で、メチル化を一塩基単位の分解能で明らかにしました。「どの塩基配列をメチル化するか」を決める遺伝子が、特別な遺伝子内組換えにより再編されて、メチル化する配列を切り替えていることが分かりました。メチル化される配列が変わると、遺伝子の発現も変わりました。

本研究は、生物の進化にはエピゲノム情報が重要であるという仮説を支持するもので、エピゲノムを人工的に操作する育種(エピゲノム育種)への道を拓くものと期待されます。

論文情報

Yoshikazu Furuta, Hiroe Namba-Fukuyo, Tomoko F. Shibata, Tomoaki Nishiyama, Shuji Shigenobu, Yutaka Suzuki, Sumio Sugano, Mitsuyasu Hasebe, Ichizo Kobayashi,
“Methylome Diversification through Changes in DNA Methyltransferase Sequence Specificity”,
PLoS Genetics Online Edition: 2014/4/10, doi: 10.1371/journal.pgen.1004272.
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大学院新領域創成科学研究科 メディカルゲノム専攻 小林研究室

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