実験医学 2007年10月号 Vol.25 No.16

ゲノム上を“動く遺伝子”

トランスポゾン

エピジェネティクス・クロマチン動態との関連性から発生・生殖を司る機能まで

  • 大坪久子/企画
  • 2007年09月20日発行
  • B5判
  • 115ページ
  • ISBN 978-4-7581-0028-1
  • 定価:1,800円+税
  • 在庫:なし
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《企画者のことば》研究の質と量が飛躍的に増大し新しい概念が出されるときには,決まってその背後に新たなテクノロジーの開発と普及がある.トランスポゾン研究の分野も例外ではなく,これまでの60年にわたるその流れを振り返るとき,新しいテクノロジー,新しい概念に支えられた何度かの重要な飛躍の時期があった.今回,この特集を組むに当たって,トランスポゾン研究の多様な側面のなかでも特に進展の著しい,サイレンシング,ヘテロクロマチン,エピジェネティクスなどの高次生命機能にかかわる研究を取り上げた.今,トランスポゾン研究がどこまできているのか?そして将来,どこに向かおうとしているのかを考える材料を提供したい.

“動く遺伝子”の名で知られるトランスポゾンについて,エピジェネティクス・DNAメチル化・サイレンシングといった制御機構から,ゲノム動態や発生・生殖細胞分化への関与までを第一線の研究者が解説します.

目次

特集

ゲノム上を"動く遺伝子"
トランスポゾン
エピエジェネティクス・クロマチン動態との関連性から発生・生殖を司る機能まで
企画/大坪久子
企画者の言葉【大坪久子】
研究の質と量が飛躍的に増大し新しい概念が出されるときには,決まってその背後に新たなテクノロジーの開発と普及がある.トランスポゾン研究の分野も例外ではなく,これまでの60年にわたるその流れを振り返るとき,新しいテクノロジー,新しい概念に支えられた何度かの重要な飛躍の時期があった.今回,この特集を組むに当たって,トランスポゾン研究の多様な側面のなかでも特に進展の著しい,サイレンシング,ヘテロクロマチン,エピジェネティクスなどの高次生命機能にかかわる研究を取り上げた.今,トランスポゾン研究がどこまできているのか?そして将来,どこに向かおうとしているのかを考える材料を提供したい.
レトロトランスポゾンの挿入と哺乳類ゲノムインプリンティングの成立【鈴木俊介/小野竜一/石野史敏/金児-石野 知子】
ゲノムインプリンティングは,両親に由来する二対の遺伝子のうち一方を不活性化するエピジェネティック機構であり,高等脊椎動物のなかでは哺乳類のみに存在が確認されている.インプリンティング遺伝子には個体発生に必須なものがいくつか含まれるが,片親性発現では劣性変異による表現型を抑えることができない.なぜ,この一見不利にみえる機構が哺乳類に現れ,種間で広く保存されているのか?次々と明らかになってきたゲノムインプリンティングとレトロトランスポゾンの不活性化との関連性を,われわれの最近の研究を交えて解説する.
DNAメチル化とエピジェネティックな多様性とトランスポゾン【角谷徹仁】
シロイヌナズナのDNA低メチル化突然変異体では種々の発生異常が生じる.そのうちの3つの例について,発生異常を引き起こす原因となっていた遺伝子を連鎖解析によって同定し,その機構が解明されつつある.3つのそれぞれで機構が大きく異なるにもかかわらず,どの例もエピジェネティックな変化の直接の標的はトランスポゾン,あるいはそこから派生した配列だった.トランスポゾンは,突然変異を引き起こすだけでなく,隣接する遺伝子の発現を修飾することにより,エピジェネティックな多様性を生み出す原因となりうる.
キンギョソウTam3の多彩な転移コントロール【内山貴子/貴島祐治】
脊椎動物とは対照的に,植物では転移能力のある数多くのトランスポゾンが発見されてきた.トランスポゾンの転移能力が植物ゲノムのなかで維持されてきた理由を考えると,両者は単に利己的因子と宿主の関係からのみ捉えたのでは説明のつかない間柄となっているように思われる.しかし,最近の研究は,トランスポゾンの転移制御機構をDNAのメチル化やRNAiなどに基づくエピジェネティクスの側面でしか捉えていない.キンギョソウのトランスポゾンTam3の転移挙動を調べると,宿主とトランスポゾンの直接の相互作用や進化的に密接な関係があってはじめて発生しうる複雑な制御機構の実体がみえてくる.
バウンダリーによるクロマチンドメイン形成【野間健一】
遺伝子情報の担い手である真核生物のゲノムは,機能および構造の異なるクロマチンドメインの集合体であり,その大部分がヘテロクロマチンドメインとユークロマチンドメインにより構成されている.バウンダリーは,それらヘテロクロマチンドメインとユークロマチンドメインを分離する働きをもつ.最近,バウンダリー機構の解明が進んでおり,そのメカニズムがゲノムの高次構造と密接に関係していることが明らかになってきている.本稿では,酵母,ショウジョウバエ,高等真核生物のバウンダリーに関する研究の現状を紹介したい.
哺乳類における内在性レトロトランスポゾンの転写制御機構と存在意義【古谷美央/佐藤充治/吉田進昭】
哺乳類のゲノム中には非常に多くのレトロトランスポゾン配列が含まれている.レトロトランスポゾンは転移するごとにコピー数が増大していく転移因子であり,その転移はゲノム動態にしばしば大きな影響をおよぼすことが知られている.そのため,レトロトランスポゾンに関する研究の多くはその転移の機構に着目したものであったが,最近になってこれらの内在性レトロトランスポゾンの発現様式や転写制御機構の詳細が明らかになってきた.本稿では,非LTR型とLTR型レトロトランスポゾンの転写制御機構と存在意義に関する最近の知見とわれわれの考察を紹介したい.
脊椎動物におけるトランスポゾンを用いた遺伝学的方法論【浦崎明宏/川上浩一】
トランスポゾンを用いた遺伝学的方法論は微生物,植物,無脊椎動物の遺伝学的研究において非常に重要な役割を果たしてきた.しかしながら,脊椎動物においてはそのような方法論は長い間開発されてこなかった.その原因は,脊椎動物において活性のあるトランスポゾンが見つかっていなかったことにある.最近,脊椎動物で活性のあるトランスポゾンが見出され,遺伝子破壊や遺伝子導入のツールとして利用できるようになってきた.本稿では,脊椎動物で利用されているトランスポゾンの特徴を整理し,その応用の可能性について述べる.

トピックス

カレントトピックス
胸腺の正の選択を制御する新しいプロテアソーム【村田茂穂】
EFC/F-BARドメインによる細胞膜陥入機構【嶋田 睦/丹羽英明/白水美香子/辻田和也/末次志郎/竹縄忠臣/新田浩二/永山國昭/横山茂之】
脂肪酸結合タンパク質aP2の阻害による糖尿病と動脈硬化の治療【古橋眞人】
脳における体液Naレベル感知機構—グリア細胞が神経活動を制御するしくみの解明【檜山武史/野田昌晴】
転写因子LRFは血液幹細胞レベルでNotchシグナルを抑制し,B細胞分化を誘導する【前田高宏】
News & Hot Paper Digest
食事制限なしでも長生き
幹細胞のつぶやき「隣は何をする人ぞ」
多彩な生理作用を制御するドッキングタンパク質の分子進化
遺伝子型を60℃,30分で判定する
トップサイエンティストのトークをインターネットで:NIH VideoCasting

連載

クローズアップ実験法
細胞材料の保存方法【中村幸夫】
手抜き実験のすすめ 2
第2回 pHの賢い中和法【福井泰久】
疾患解明Overview
男性型脱毛症の病態と治療戦略【板見 智/乾 重樹/中島武之】
ラボレポート−留学編−
実はサイエンスの都ウィーン—IMBA - Institute of Molecular Biotechnology of the Austrian Academy of Sciences【山崎正和】

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  • 【本書名】実験医学:ゲノム上を“動く遺伝子” トランスポゾン〜エピジェネティクス・クロマチン動態との関連性から発生・生殖を司る機能まで
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