研究紹介

ゲノムを正確に複製するしくみが、生命の連続性を保証しています。すなわち、一つの細胞が分裂してできた2つの娘細胞は全く同じ遺伝情報(DNAの塩基配列)をもっていることになります。

しかし、同一生物種であっても遺伝情報を完全に同じくする2つの個体は存在しません。同じ両親から生まれた兄弟姉妹ですら(一卵性双生児を除いて)、遺伝情報が100%一致しているわけではないのです。

生命の連続性という観点からするとこの事実は奇妙な現象ですが、相同組換えがその原因となっています。


相同組換えの多彩な機能 

すなわち、卵や精子が形成されるとき、染色体上のDNA配列のダイナミックな再編成(すなわち、相同組換え)がおこり、二つとて同一のDNA配列をもたない生殖細胞が出来上がります。そして、そのような2つの細胞の受精によって生じる個体の遺伝情報は、当然、親とは別物で、さらに、兄弟姉妹によっても異なることになります(種の多様性の創出)。

一方、体細胞分裂時には、相同組換えはDNA 損傷の修復に利用されます。

例えば、DNAの二重鎖が切断されると、相同な染色体(多くの場合は,相同染色体でなく姉妹染色体)の遺伝情報をコピーして、切断部分の情報を修復します(組換え修復)。

それゆえ、相同組換えは生物種内ではゲノムの多様性を創出する一方で、個体内ではゲノムの安定維持への寄与という、一見、相反するユニークな生理機能と担っていることになります。しかも、面白いことに、DNA複製や転写に代表される核内イベントと同様、すべての地球上の生物がもっている根源的な生命機能です。

相同組換えや組換え修復の分子機構は、未だに不明な部分が多く、詳細に研究が進んでいる核内イベントの中では、唯一最後に残された分子遺伝学上の大問題といっても過言ではないでしょう。我々の研究室では、この問題を解明するために精力的に研究しています。


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