DNAの折り畳み相転移と遺伝子群の発現制御

DNA折叠相变与基因表达调控

基本信息

批准号：
16014212
负责人：
吉川研一
金额：
$ 2.88万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

長鎖DNAの折り畳み構造の多様性を生物学的な機能活性との関連で捉えなおし、発現制御に関する新しいモデルの構築を目指して研究を進めてきた。本特定領域研究では、実験・理論の両面からDNAの折り畳み転移こついてさらに研究を進め、その結果を踏まえて、複数の遺伝子にまたがるグローバルなDNAの高次構造変化が局所的な分子間相互作用に与える影響を明らかにすることで、遺伝子群の発現制御機構のダイナミクスについて考察することを目的とした。その結果、次に挙げるような成果が得られた。1、DNA溶液に界面活性剤や蛋白質などを添加することにより、DNAと複合体をつくり、一般的な凝縮剤である多価カチオンを用いて凝縮させたときとは異なる凝縮構造をとることが明らかになった。また、理論的には、これらの構造はDNAが複合体を作ることによって実効的な太さや硬さが変化すると考えることによって説明できることを示した。2、細胞を浸透圧によって破裂させ、レーザーピンセットを用いて細胞内のDNAのみをトラップして溶液中を運ぶことが可能になった。この技術により、生体内での状態に近い状態のDNAを直接観察することが可能になり、DNAの構造と転写活性の関連について研究を進めることができると考えられる。3、これまでは転写活性と構造の関係を研究する際、もっぱら線状DNAを用いてきた。しかし、真核細胞の染色体などを考える際には、蛋白質との複合体を作っており、局所的に見ると環状のDNAであるとみなすこともできる。そこで、環状DNAについての折り畳み転移の実験・理論の両面からの研究を行った。その結果、環状DNAについては線状DNAとは異なり連続的な折り畳み転移をすることが明らかになった。

我们重新考虑了长链DNA与生物功能活性相关的折叠结构的多样性，并一直进行研究，目的是创建一个新的表达控制模型。这项特定领域的研究旨在进一步研究DNA从实验和理论中的折叠和转移，并通过阐明多个基因对局部分子间相互作用的全局DNA构象变化的影响来考虑基因表达控制机制的动力学。结果，获得了以下结果：1。已经发现，通过将表面活性剂，蛋白质等添加到DNA溶液中，用DNA形成复合物，而凝结结构与使用一般冷凝器的多价阳离子进行缩合时，缩合结构不同。它还表明，从理论上讲，这些结构可以通过以下想法来解释：DNA在创建复合物时会改变有效的厚度和刚度。 2。细胞因渗透压破裂，并使用激光镊子，只能将细胞内的DNA捕获并将其携带到溶液中。这项技术将在接近其体内状态的状态下直接观察DNA，并且据信可以对DNA结构与转录活性之间的关系进行研究。 3。到目前为止，在研究转录活性与结构之间的关系时，线性DNA仅被使用。然而，在考虑真核细胞的染色体时，用蛋白质形成复合物，并局部视为圆形DNA。因此，我们对圆形DNA的折叠转移进行了实验和理论研究。结果，发现圆形DNA与线性DNA不同，并且经历连续折叠转移。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Nanospheres for DNA separation chips

DOI：
10.1038/nbt939
发表时间：
2004-02
期刊：
Nature Biotechnology
影响因子：
46.9
作者：
M. Tabuchi;M. Ueda;N. Kaji;Y. Yamasaki;Y. Nagasaki;K. Yoshikawa;K. Kataoka;Y. Baba
通讯作者：
M. Tabuchi;M. Ueda;N. Kaji;Y. Yamasaki;Y. Nagasaki;K. Yoshikawa;K. Kataoka;Y. Baba

On-site manipulation of single whole-genome DNA molecules using optical tweezers

使用光镊现场操作单个全基因组 DNA 分子