染色体バンド境界の分子レベルでの特定とその機能探索

分子水平上染色体带边界的识别及其功能探索

基本信息

批准号：
11874110
负责人：
池村淑道
金额：
$ 1.15万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11874110/
关键词：
病因遺伝子 GC含量分布ガン関係遺伝子染色体バンド境界ヒト21番染色体複製時期の転換点 S期内の複製時期複製フォークの休止染色体バンド複製タイミング X染色体の不活性化 S期 XIST バンド境界遺伝子密度 GC含量

项目摘要

高等脊椎動物の染色体バンド領域は、S期内の複製時期やGC%のMbレベルの区分構造に関係しており、遺伝子密度や発現様式を異にしたゲノムの機能ドメインと考えられるようになってきた。バンド境界は複製タイミングのスイッチ点やGC含量のモザイク境界として、塩基配列レベルで特定できる可能性が高く、境界を特徴づけるシグナル群が存在する可能性が考えられる。ヒト21番染色体長腕の全域と、ヒト11番染色体の長腕の全域を対象に、詳細な複製時期地図をゲノム配列レベルで作成した。染色体11qおよび21qの両方において、S期前半と後半の複製領域がRとGバンド領域に対応することが判明し、複製時期がS期前半から後半に明瞭に転換している領域を約30箇所、塩基配列レベルで特定できた。GC含量の区分境界と複製時期の転換部位とが密接に関係することも明らかになり、これらの転換部位をバンド境界の構造上ならびに機能上の要件を満たす部位として塩基配列レベルで特定した。バンド境界に対応する複製時期の転換部位には病因遺伝子、特に脳神経疾患遺伝子および癌関係遺伝子が集中して存在するとの予想外の知見を得た。複製時期の転換領域では、DNA複製フォークの進行が休止する可能性が指摘されており、組み換え頻度が上昇していると予想されてきた。染色体転座や遺伝子増幅と関係した癌関係遺伝子が、この領域に局在することと関係すると考えられる。バンド領域は複製時期と関係するだけではなく、クロマチン構造の粗密度と関係することも知られている。従って、染色体バンド境界においてはクロマチン構造の粗密度が転換している可能性が考えられる。バンド境界の持つこれらの特殊事情が、病因と関係する可能性を考えている。今回の研究は、病因の分子機構を知る手がかりを与えるだけでなく、あらたな病因遺伝子を能率的に探索する方法としても発展すると予想している。

高脊椎动物的染色体带面积与S期间的重复时期和GC％MB级别结构有关，可以将其视为具有不同遗传密度和表达的基因组功能域。频带边界可能会在基本序列水平上标识为重复时序和GC含量的镶嵌边界，并且可能有一个信号组来表征边界。在人类染色体长度的整个区域和人类第11铬材料的整个长臂的整个区域中，在基因组阵列水平上创建了详细的重复计时图。在染色体11q和21q中，已经发现上半场的重复区域和下半部分面积对应于R和G带区域，大约30个区域，重复时间从S的上半场明显变化在下半场时期。很明显，在重复时间的GC含量和转换位点的划分密切相关，并且这些转换位点在基础序列级别上被确定为满足结构和功能要求的站点。出乎意料的是，刺穿基因，尤其是脑神经疾病和癌症相关的基因，集中在对应于带边界的重复转化位点上。在重复时间的转换区域中，已经指出，DNA副本的进展可能会被悬挂，并且预计重组的频率会增加。人们认为，与染色体恢复和基因扩增有关的癌症相关基因与该区域的定位有关。众所周知，频带区域不仅与重复的时间有关，而且与染色质结构的粗密度有关。因此，染色质结构的染色质结构可能在染色体带边界发生了变化。我们认为乐队边界的这些特殊情况可能与该疾病有关的可能性。这项研究期望不仅为原因的分子机制提供线索，还可以有效探索新的致病基因。