東京大学研究Discovery Saga

東京大学大気海洋研究所の新里宙也准教授と同大学大学院理学系研究科の内田大賀大学院生を中心とする研究グループは、サンゴ礁に生息する二枚貝、シャコガイのゲノム情報を活用し、藻類との共生に関わる遺伝子群を特定しました。シャコガイはサンゴと同様に褐虫藻（かっちゅうそう）という単細胞藻類を体内に共生させます。本研究では、ヒメシャコガイ（ヒメジャコTridacna crocea）のゲノムを解読するとともに、からだの部位ごとの遺伝子...

キーワード：硝酸イオン/海洋/地球温暖化/軟体動物/ゲノムDNA/遺伝情報/塩基配列/光合成/脊椎動物/有機物/候補遺伝子/環境ストレス/ウシ/生態系/無脊椎動物/サンゴ礁/温暖化/褐虫藻/生物多様性/二枚貝/細胞膜/mRNA/脊椎/分子機構/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/細菌/細菌叢/脂質

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発表日：2026年4月22日

ゲーム理論と機械学習で明らかにする植物と微生物のネットワーク

　東京大学大学院農学生命科学研究科の吉岡勇人(博士課程学生)、岩田洋佳教授、理化学研究所環境資源科学研究センターの藤佑志郎研究員、市橋泰範チームディレクター、フランス国立自然史博物館のPavla Debeljak研究員、Soizic Prado教授らの共同研究チームは、遺伝子・微生物・代謝物のデータを統合し、植物の形質に関わる複雑な関係を明らかにする新しい解析手法を開発しました。　植物の成長や性質は、DNAに書かれた遺伝情報だけでなく、根のまわりに存在する微生物や、植物体内でつくられる代謝物にも強く影響されます。しかし、これらの情報はそれぞれ性質が異なり、さらに複雑に相互作用してい...

キーワード：混合モデル/線形混合モデル/ランダムフォレスト/高次元データ/変数選択/ブースティング/予測誤差/ゲーム/機械学習/生体情報/レジリエンス/ゲーム理論/化学物質/非線形/データ解析/遺伝情報/持続可能/決定木/ダイズ/生態系/生態学/微生物/ゲノム情報/オミクス/マルチオミクス/予測モデル/アミノ酸/フラボノイド/代謝物/ゲノム/ストレス/遺伝学/遺伝子/細菌

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発表日：2026年4月21日

DNA情報を98%圧縮し、作物の性質を高精度予測

―AIにより計算時間を大幅短縮、品種改良を加速―

　東京大学大学院農学生命科学研究科の雷帆タンジラ特任助教と岩田洋佳教授らの研究グループは、作物のゲノムデータを大幅に圧縮しながら、収量や草丈などの性質を高精度に予測できる新しい深層学習手法「ConvCGP」を開発しました。　近年の品種改良では、数百万から1,000万以上の遺伝マーカーを含むゲノムデータを用いて、作物の性質を予測する「ゲノミック予測」が活用されています。しかし、データの大規模化により、計算時間やデータ保存の負担が大きな課題となっていました。　本研究では、重要な遺伝情報を保ったままデータを圧縮し、その圧縮データから作物の性質を予測する手法を開発しました。その結...

キーワード：データ管理/データ圧縮/データ駆動/AI/ニューラルネットワーク/畳み込みニューラルネットワーク/深層学習/人工知能（AI）/Lasso/遺伝情報/持続可能/サポートベクターマシン/データ処理/ニューラルネット/トウモロコシ/病害抵抗性/環境ストレス/イネ/抵抗性/ベクター/スクリーニング/ゲノム/ストレス

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発表日：2026年3月25日

遺伝子変異に合わせたRNA標的創薬へ RNA構造と低分子化合物の相互作用を大規模に検出する新技術『BIVID-MaP』を開発

【ポイント】〇RNA-低分子化合物相互作用の検出手法「BIVID-MaP」を開発しました〇1塩基変異がRNA構造と結合能を変化させることを大規模に解明しました〇個々の変異に最適化したRNA標的創薬と精密医療の実現への貢献が期待できます要旨宮下映見大学院生（京都大学iPS細胞研究所（CiRA）未来生命科学開拓部門・株式会社xFOREST Therapeutics）、小松リチャード馨最高技術責任者（株式会社xFOREST Therapeutics）、齊藤博英教授（CiRA未来生命科学開拓部門・東京大学定量生命科学研究所）、および鬼...

キーワード：最適化/突然変異/物質科学/遺伝情報/結合状態/cDNA/iPS細胞/がん関連遺伝子/体細胞変異/CD44/次世代シーケンサー/RNA/がん細胞/ラット/高次構造/創薬/低分子化合物/薬剤感受性/立体構造/がん患者/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/遺伝子変異/個別化医療/難病

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発表日：2026年3月11日

tRNAの「脱硫型修飾」がタンパク質合成を左右する！

―ヒト細胞で見つかった新しい翻訳制御―

東京大学大学院工学系研究科の莫喩楓（Yufeng Mo）大学院生と鈴木勉教授の研究グループは、脱硫（元素記号がSである、硫黄を含む分子が離脱する反応）したtRNA修飾による翻訳制御機構を解明し、その機構が酸化ストレス応答と関連する可能性を示しました。タンパク質合成においてアダプター分子として機能するtRNAのアンチコドンには、さまざまな化学修飾が施されており、翻訳の正確性と効率を適切に制御しています。tRNAには多様な化学修飾が存在しますが、その中でもアンチコドンの1塩基目に位置する5-メチル-2-チオウリジン誘導体（xm5s...

キーワード：環境変化/水溶液/イオン化/希ガス/質量分析法/化学発光/酵素分解/終止コドン/RNA修飾/タンパク質合成/tRNA/コドン/リボソームRNA/遺伝情報/塩基配列/質量分析/電子線/二次構造/極低温/酸化物/質量分析計/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/タンパク質合成系/遺伝暗号/リボソーム/生体内/アダプター/酸化酵素/rRNA/16S rRNA/環境ストレス/哺乳動物/クライオ電子顕微鏡/アミノアシルtRNA/翻訳制御/mRNA/大腸/分子機構/アシル化/アミノ酸/クロマトグラフィー/ストレス応答/ヌクレオシド/マウス/ミトコンドリア/ルシフェラーゼ/遺伝子発現制御/活性酸素/抗酸化/抗酸化物質/構造生物学/生体分子/大腸菌/培養細胞/発現制御/誘導体/立体構造/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/酸化ストレス

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発表日：2026年3月3日

もやもや病の新たな遺伝的背景と疾患関連細胞の同定

―疾患の遺伝的背景と密接に関連した細胞分画を明らかに―

東京大学医学部附属病院脳神経外科の平野雄大病院診療医（大学院生）、宮脇哲准教授、齊藤延人教授、同大学大学院医学系研究科遺伝情報学の岡田随象教授、衛生学の石川俊平教授らによる研究グループは、内頚動脈終末部の狭窄と側副血行路の発達を特徴とし、脳梗塞や脳出血などの脳血管イベントを起こす、原因不明の指定難病であるもやもや病の日本人集団を対象とした大規模ゲノムワイド関連解析を行い、既知のRNF213 p.Arg4810Lys （rs112735431-A）変異に加えて、HDAC9-TWIST1遺伝子間領域に存在する遺伝子多型がその発症に関連していることを同定しました。また、既知のRNF213 p.Arg...

キーワード：情報学/遺伝情報/診断法/シークエンス/ゲノムワイド/RNF213/脳神経外科/ゲノムワイド関連解析/心臓/HDAC/RNA/RNAシークエンス/マウス/内皮細胞/脳梗塞/ゲノム/遺伝子/難病

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発表日：2026年2月19日

化学の力で自動開閉する世界初の動くナノポア

―次世代バイオセンシングやスマートドラッグデリバリーに新たな道―

大阪大学産業科学研究所の筒井真楠准教授・川合知二招へい教授、東京大学大学院工学系研究科の大宮司啓文教授・徐偉倫准教授、イタリア技術研究所（IIT）のDenis Garoli研究員らによる国際共同研究チームは、電圧に応答してナノメートルサイズの孔が自律的に開閉する固体ナノポアの開発に成功し、その成果が学術誌『Nature Communications』にて2月18日（水）19時（日本時間）に公開されました。 ...

キーワード：最適化/環境汚染/化学物質/環境汚染物質/水溶液/遺伝情報/塩基配列/分子識別/マンガン/バイオセンシング/シリコン/センサー/センシング/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/金属イオン/析出物/電解質/半導体/リン酸/バルブ/早期診断/アミノ酸/創薬/副作用/感染症/個別化医療

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発表日：2025年12月16日

タンパク質合成装置の適者生存

――翻訳の遅いリボソームが衝突依存的に分解される仕組みの発見――

東京大学医科学研究所RNA制御学分野の稲田利文教授、李思涵助教らの研究グループは、翻訳が円滑に進行せず、リボソーム間の衝突が起こることで、翻訳の速度が遅いリボソームの分解が引き起こされることを明らかにしました。翻訳開始時に単独で停滞した機能欠損リボソームが分解されることは知られていましたが、翻訳伸長段階で生じる複数リボソーム間の衝突とリボソーム安定性との関連は不明でした。本研究では、酵母リボソームのコドン解読活性中心（注4）を大腸菌型に改変したリボソームが、翻訳機能を保持しつつ野生型リボソームとの共存時に分解される現象を見出しました。変異リ...

キーワード：品質管理/化学物質/タンパク質合成/トランスファーRNA/リボソームタンパク質/翻訳開始/tRNA/コドン/リボソームRNA/遺伝情報/出芽酵母/センサー/リボソーム/rRNA/分子機械/変異体/キチン/プロファイリング/mRNA/大腸/RNA/アミノ酸/シスプラチン/トリプトファン/ユビキチン/ユビキチン化/異質性/細胞増殖/細胞分裂/大腸菌/ストレス/遺伝学/抗がん剤

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発表日：2025年12月13日

低酸素環境においてRNAの骨格がメチル化される！

―立体選択的なRNAの修飾がリボソームを活性化する―

東京大学大学院工学系研究科の石黒健介特任助教、鈴木勉教授らの研究グループは、大腸菌リボソームのペプチド転移反応活性中心（PTC）に、嫌気環境で特異的に導入される新たなRNAメチル化修飾を発見し、その生合成機構と嫌気環境への適応に果たす生理学的役割を明らかにしました。リボソームはタンパク質合成（翻訳）を担う巨大複合体で、リボソームRNA（rRNA）とタンパク質から構成されます。従来、リボソームは一定の組成と構造を持つと考えられてきましたが、近年、環境に応じてリボソームの構成要素の組成が変化し翻訳を最適化する「Specializedリボソーム」という概念が注目さ...

キーワード：プロファイル/最適化/環境変化/酸素濃度/原子核/高磁場/磁気共鳴/水素結合ネットワーク/水溶液/エストニア/バクテリア/質量分析法/磁場/反応機構/立体選択的/RNA修飾/タンパク質合成/tRNA/アーキア/リボソームRNA/遺伝情報/環境適応/核スピン/質量分析/電子線/双極子/スピン/電子顕微鏡/候補遺伝子/修飾塩基/無細胞翻訳系/リボソーム/生体内/疎水性相互作用/古細菌/発酵/rRNA/リン酸/生合成経路/立体化学/逆遺伝学/環境応答/生合成/クライオ電子顕微鏡/鉄硫黄クラスター/ビタミン/ncRNA/アミノアシルtRNA/翻訳制御/mRNA/大腸/RNA/アミノ酸/クロマトグラフィー/ヌクレオシド/メチル化/ラジカル/核磁気共鳴/合成生物学/生体分子/大腸菌/低酸素/ストレス/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/細菌/生理学

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発表日：2025年11月27日

がん細胞の環状DNA生む仕組み、モデル生物で解明

──治療法開発に期待

発表概要がん細胞では、染色体（１）とは別に巨大な環状ecDNA（extrachromosomal DNA）（２）がしばしば見つかり、がんの発症や進行に深く関与することが知られています。しかし、ecDNAがどのように生じるのか、その仕組みは長年分かっていませんでした。本研究グループは今回、モデル生物の出芽酵母（３）を用いて、DNAの複製（４）後にクロマチン（５）を再構築するCAF-1複合体（６）が失われると、リボソームRNA遺伝子（ribosomal DNA, rDNA）（７）領域から環状rDNAが多数生成されることを確認しました。生成された環状rDNAは、DNAの複製が停...

キーワード：タンパク質合成/リボソームRNA遺伝子/相同組み換え/リボソームRNA/遺伝情報/出芽酵母/ヒストン/rDNA/組み換え/ヌクレオソーム/モデル生物/リボソーム/遺伝子改変/診断法/Saccharomyces cerevisiae/タンパク質翻訳/抵抗性/ヒストンシャペロン/DNA二本鎖切断/シャペロン/新規治療法/クロマチン/治療抵抗性/染色体/分子標的/がん化/DNA複製/RNA/がん細胞/がん治療/腫瘍形成/創薬/ゲノム/遺伝学/遺伝子/抗がん剤/分子標的薬/薬剤耐性/老化

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発表日：2025年11月23日

遺伝子スケールのクロマチンを設計し再構成する

－3次元DNA構造の構築原理に迫る、ゲノム物理の新基盤－

理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター生体非平衡物理学理研白眉研究チーム（研究当時）の深井洋佑研究員（研究当時、現開拓研究所川口生体非平衡物理学研究室研究員）、川口喬吾理研白眉研究チームリーダー（研究当時、現開拓研究所川口生体非平衡物理学研究室主任研究員、東京大学大学院理学系研究科附属知の物理学研究センター准教授）、エピジェネティクス制御研究チーム（研究当時）の若森昌聡技師（研究当時）、梅原崇史チームリーダー（研究当時、現立命館大学薬学部教授）、東京大学定量生命科学研究所先端定量生命科学研究部門クロマチン構造機能研究分野の鯨井智也講師、胡桃坂仁志教授らの共同研究グループは、真核生物の持...

キーワード：コンパートメント/先端技術/非平衡/非平衡物理/非平衡物理学/輸送現象/一分子観察/遺伝情報/ACT/ヒストン/単一分子/ドメイン構造/3次元構造/カリウム/ダイナミクス/ナノメートル/ポリマー/原子間力顕微鏡/物理モデル/流体力/流体力学/Hi-C/ヌクレオソーム/遺伝子クラスター/カルス/ゲノム構造/タンパク質修飾/クロマチン構造/細胞運命/ゲノム情報/DNA修復/エピジェネティクス制御/クロマチン/遺伝子制御/染色体/免疫制御/ゆらぎ/エンハンサー/DNAメチル化/in vitro/アセチル化/がん細胞/ヒストン修飾/メチル化/ラット/蛍光色素/蛍光標識/構造変化/細胞核/自然免疫/生体分子/創薬/翻訳後修飾/立体構造/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/網羅的解析

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発表日：2025年11月13日

HTLV-1感染が宿主細胞の遺伝子発現の設計図を再構築

――HTLV-1関連脊髄症の炎症増幅サイクルのメカニズムを発見――

東京大学大学院新領域創成科学研究科の山岸誠准教授は、聖マリアンナ医科大学神経内科の山野嘉久主任教授、同大学難病治療研究センター病因病態解析部門の中島誠助教らと共同で、ヒトT細胞白血病ウイルス1型（HTLV-1）関連脊髄症（HAM、注1）の炎症を引き起こす中心的な分子MAP3K8を突き止めました。さらにMAP3K8は、HTLV-1 Taxというウイルス因子によるクロマチン構造の作り替え（リモデリング）を通じて過剰発現するメカニズムを明らかにしました。このMAP3K8から続くMAP3K8-MEK-ERK経路を標的としたMEK阻害剤が、強い炎症抑制効果を持つ可能性を示しました。...

キーワード：アルゴリズム/プロファイル/遺伝情報/ヒストン/キャリア/モデリング/診断法/クロマチン構造/リンパ腫/宿主因子/Tax/ATL/HTLV-1/クロマチンリモデリング/ゲノム情報/レジストリ/新規治療法/クロマチン/レトロウイルス/遺伝子発現プロファイル/治療標的/浸潤/染色体/早期診断/病理/リンパ球/分子標的/ヘルパーT細胞/リモデリング/HIV/RNA/Th1/T細胞/トランスクリプトーム/幹細胞/血液/抗炎症/自己免疫/阻害剤/転写因子/白血病/慢性炎症/免疫細胞/ウイルス/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/化学療法/感染症/細菌/神経疾患/難病/分子標的治療

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発表日：2025年11月13日

ミトコンドリア翻訳のダイナミクスを描く

－網羅的で高解像度な手法が切り開くエネルギー工場の新知見－

理化学研究所（理研）開拓研究所岩崎RNAシステム生化学研究室の岩崎信太郎主任研究員、脇川大誠リサーチアソシエイト、水戸麻理テクニカルスタッフⅠ、山城はるな特別研究員（研究当時）、戸室幸太郎大学院生リサーチ・アソシエイト、七野悠一上級研究員（研究当時、現筑波大学医学医療系教授）、東京大学大学院理学系研究科の濡木理教授、伊藤弓弦准教授、安藤佑真大学院生、同大学大学院工学系研究科の鈴木勉教授、長尾翌手可講師、東北大学加齢医学研究所の魏范研教授、谷春菜助教、熊本大学大学院生命科学研究部の富澤一仁教授、中條岳志准教授らの共同研究グループは、ミトコンドリア[1]内で行われるタンパク質合成（翻訳[2]）の...

キーワード：品質管理/複雑性/突然変異/トモグラフィー/ゲノムDNA/終止コドン/RNA修飾/タンパク質合成/リボソームタンパク質/細胞内小器官/浸透圧/翻訳開始/tRNA/オルガネラ/コドン/タンパク質複合体/リボソームRNA/遺伝情報/塩基配列/ミトコンドリアDNA/ダイナミクス/ポリマー/モーター/電子顕微鏡/分解能/P-body/リボソーム/カルス/細胞応答/RNAポリメラーゼ/rRNA/リン酸/ウシ/病原性/アミノ酸配列/クライオ電子顕微鏡/プロファイリング/プロモーター/細胞膜/翻訳制御/免疫沈降/免疫沈降法/RNase/アデノシン/細胞株/治療標的/点突然変異/mRNA/次世代シーケンサー/不均一性/ATP/in vitro/RNA/RNA分解/アミノ酸/エネルギー代謝/てんかん/マウス/ミトコンドリア/細胞周期/細胞接着/創薬/発現制御/ゲノム/遺伝子/加齢/抗体/細菌/脳卒中/網羅的解析

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発表日：2025年11月11日

心不全のタイプごとに異なる遺伝的仕組みを解明

―ゲノム解析で予後予測に道―

千葉大学大学院医学研究院伊藤薫教授（理化学研究所生命医科学研究センターチームディレクター）、理化学研究所生命医科学研究センター円山信之リサーチアソシエイト（研究当時）、九州大学大学院医学研究院二宮利治教授、東京大学大学院医学系研究科小室一成特任教授（国際医療福祉大学大学院教授）、東京大学医科学研究所附属ヒトゲノム解析センターシークエンス技術開発分野の松田浩一特任教授（同大学大学院新領域創成科学研究科メディカル情報生命専攻クリニカルシークエンス分野教授）らの研究グループは、日本人集団と欧州人集団の心不全患者を対象に、心不全のタイプ別に異なる遺伝的な特徴を解明し、心不全が起こるメカニズ...

キーワード：最適化/回帰モデル/筋細胞/遺伝情報/遺伝子マーカー/ハザード/統計解析/たんぱく/生体内/ミオシン/遺伝的多様性/シークエンス/ゲノムワイド/ゲノム情報/心不全 Heart Failure/新規治療法/オミクス/バイオバンク/ヒトゲノム/心筋/心筋細胞/心筋症/新規遺伝子/染色体/ゲノムワイド関連解析/ゲノム解析/虚血性心疾患/筋収縮/死亡率/心筋梗塞/心臓/内臓脂肪/予後予測/アクチン/虚血/細胞周期/創薬/GWAS/ゲノム/バイオマーカー/リスク因子/遺伝子/遺伝子変異/個別化医療/高齢化/早期発見/老化

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発表日：2025年11月8日

水をとることで魚の繁殖行動が明らかに

―環境水中の精液由来RNAの定量により魚類の繁殖を検出する手法を確立―

東京大学大学院農学生命科学研究科の網中結仁大学院生（研究当時）と同大学大気海洋研究所の黄國成助教、兵藤晋教授、水産研究・教育機構の矢田崇グループ長（研究当時）による研究グループは、飼育水中に存在する精液由来のRNAを調べることで、メダカの繁殖行動を、水をとるだけで検出する手法を開発しました。水中には、生物が放出あるいは体から落脱した組織などに由来するDNAやRNAが存在しており、これらを調べることで「どこにどのような生物がいるのか」を明らかにする環境DNA研究が近年盛んに行われています。本研究では、メダカの...

キーワード：環境変化/行動観察/空間分布/海洋/タンパク質合成/遺伝情報/生殖/哺乳類/海洋生物/精細胞/DNA分析/サケ/環境DNA/生物資源/生物多様性/精子形成/精巣/卵巣/mRNA/RNA/イミン/精子/ストレス/遺伝子

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発表日：2025年10月30日

イヌの薬物代謝の個体差における原因の一端を解明

――CYP2B6解析でヒトやイヌの安全な薬物治療の発展に貢献――

　理化学研究所(理研)生命医科学研究センター基盤技術開発研究チームの桃沢幸秀チームディレクター(生命医科学研究センター副センター長)、ファーマコゲノミクス研究チームの福永航也上級研究員、鹿児島大学共同獣医学部の宇野泰広教授、昭和薬科大学薬物動態学研究室の山崎浩史教授、東京大学大学院農学生命科学研究科の富安博隆准教授、日本動物高度医療センターの辻本元科長、ITEA株式会社東京環境アレルギー研究所の阪口雅弘所長、麻布大学獣医学部小動物内科学研究室の久末正晴教授らの共同研究グループは、119犬種6,344頭のゲノムデータを網羅的に解析し、イヌの主要薬物代謝酵素であるチトクロームP450(CYP)...

キーワード：協同性/タンパク質構造/ゲノミクス/遺伝情報/塩基配列/クロム/構造モデル/反応速度/シミュレーション/ドッキング/生体内/イントロン/カルス/酸化酵素/哺乳類/P450/ゲノム配列/ウシ/獣医学/酵素活性/遺伝的多様性/アミノ酸配列/機能解析/マウスモデル/酵素反応/ゲノム解析/大腸/アミノ酸置換/in vitro/アミノ酸/グルタミン酸/スプライシング/チトクロームP450/マウス/モデル動物/リガンド/構造変化/酸化反応/受容体/創薬/体内動態/代謝酵素/大腸菌/副作用/薬物代謝/薬物代謝酵素/薬物動態学/立体構造/臨床試験/アレルギー/ゲノム/遺伝学/遺伝子/肝移植/個別化医療/網羅的解析/薬物相互作用/薬物動態

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発表日：2025年10月26日

世代を超えてテロメアDNAを維持する新たな仕組み

－線虫テロメレースRNAによる「イントロン・ヒッチハイク」－

理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター配偶子形成研究チームの澁谷大輝チームディレクター、竹田穣基礎科学特別研究員、石田森衛研究員、梶川絵理子テクニカルスタッフⅠ、発生ゲノムシステム研究チームの近藤武史チームディレクター、生命医科学研究センター高機能生体分子開発チームの田上俊輔チームディレクター、東京大学定量生命科学研究所の齊藤博英教授、早稲田大学理工学術院の浜田道昭教授らの国際共同研究グループは、線虫[1]のテロメレース[2]RNAが遺伝子のイントロン[3]中に存在することを発見し、生殖細胞でテロメア[2]...

キーワード：ゲノムDNA/タンパク質合成/モータータンパク質/生殖系列/snRNA/遺伝情報/塩基配列/個体群/生殖/生存戦略/前駆体/電気泳動/モーター/核小体/遺伝子改変/生体内/トランスポゾン/イントロン/カルス/マッピング/哺乳類/ゲノム配列/リン酸/変異体/ゲノム編集技術/ミオシン/酵素活性/昆虫類/配偶子形成/生殖細胞/プロモーター/アデノシン/ヒトゲノム/酵素反応/染色体/mRNA/テロメア/筋肉/寿命/がん化/ゲノム編集/細胞系譜/ATP/RNA/RNA分解/がん細胞/ショウジョウバエ/スクリーニング/スプライシング/マウス/モデル動物/幹細胞/細胞分裂/神経細胞/生体分子/長鎖非コードRNA/転写制御/発現制御/非コードRNA/ゲノム/遺伝子

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発表日：2025年10月7日

ストレスタイプが決定する老化とがん化の分岐点とその仕組み

――白髪が増えるのはがんを防ぐため？色素幹細胞の老化分化によりがん化しやすい損傷細胞が選択的に除去される――

DNA二本鎖の切断を受けた色素幹細胞は、その活性化と共に老化分化と呼ぶ幹細胞老化プログラムを介して自律的に排除されていることを解明しました。損傷幹細胞を排除する仕組みは、色素幹細胞プールを枯渇させ白髪を引き起こし、メラノーマのリスクを抑制していることを発見しました。発がん剤や紫外線などの発がんストレスは、幹細胞の微小環境(ニッチ)に由来するシグナルを介して老化分化プログラムを抑制し、DNAに深刻な損傷を負った色素幹細胞が残存することで、がんの創始細胞の出現へとつながることを解明しました。...

キーワード：高齢化社会/因果関係/クローン/ゲノミクス/遺伝情報/塩基配列/細胞動態/前駆体/紫外線/生体内/哺乳類/シークエンス/細胞運命/細胞膜/p21/p53/エイジング/ニッチ/細胞老化/自己複製/若返り/色素細胞/微小環境/放射線照射/毛包/老化細胞/寿命/がん化/医療費/細胞系譜/歯学/組織幹細胞/発がん/DNA損傷/アラキドン酸/イミン/ストレス応答/マウス/メラノーマ/リン脂質/幹細胞/細胞増殖/生理活性/生理活性物質/ゲノム/ストレス/ワクチン/遺伝子/加齢/健康寿命/健康長寿/高齢化/脂質/放射線/老化

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発表日：2025年9月9日

細胞分裂を支える「二つの連動する複製」

遺伝情報を正確に伝えるための空間横断的な制御機構の解明

東京大学大学院薬学系研究科の松橋恭平大学院生（研究当時）、畠星治特任講師、北川大樹教授らの研究グループは、複製されたDNAの正確な分配を保証するために、中心体複製のタイミングがDNA複製に連動して制御されていることを明らかにしました。　中心体は、細胞分裂時に紡錘体の極を形成する細胞小器官です。複製されたゲノムDNAを二つの娘細胞に正確に分配するためには、中心体が1細胞周期に1回、適切なタイミングで複製される必要があります。本研究では、DNA複製因子DONSONが、DNA複製と中心体複製という二つの複製過程を連動させることで、複製されたDNAが娘細胞へ正確に分配されるのを保証して...

キーワード：ゲノムDNA/遺伝情報/神経系/紡錘体/一細胞/分子機構/DNA複製/イミン/細胞周期/細胞生物学/細胞分裂/ゲノム/遺伝子/遺伝子変異

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発表日：2025年8月27日

【研究成果】21種類の転移RNAの試験管内同時全合成を達成

──増殖するタンパク質合成システムの構築へ大きく前進──

　東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻の宮地亮多大学院生、市橋伯一教授（兼：同研究科附属先進科学研究機構／同大学生物普遍性連携研究機構）、理化学研究所生命機能科学研究センターの益田恵子研究員、清水義宏チームディレクターらは、生物の必須機能であるタンパク質合成に必須な21種類の転移RNA(tRNA、大腸菌由来)をすべて同時に合成し、そのままタンパク質合成に利用する方法の開発に成功しました。　現在、私たちは医薬品や食料の生産を生物（細菌、酵母、動植物）に頼っています。しかし、生物は環境変化に影響されやすく、品種改良には時間がかかり、思い通りの制御が困難です。もし生物のように...

キーワード：環境変化/環境変動/普遍性/ゲノムDNA/タンパク質合成/トランスファーRNA/ロイシン/tRNA/コドン/遺伝情報/塩基配列/持続可能/生産システム/人工タンパク質/物質生産/遺伝暗号/人工細胞/分子システム/リボソーム/遺伝子改変/生体内/機能性/酵素活性/再生産/RNA合成/アミノ酸配列/アミノアシルtRNA/プロセシング/リボザイム/RNase/mRNA/大腸/in vitro/RNA/アミノ酸/グルタミン酸/プロリン/ラット/ルシフェラーゼ/医薬品開発/大腸菌/非天然アミノ酸/ゲノム/遺伝子/細菌

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発表日：2025年8月18日

日本人とサウジアラビア人のゲノム情報を反映した新しい「ゲノム地図」を作成

10人の日本人と9人のサウジアラビア人の実質的に完全なゲノム配列を決定個人間のゲノム配列の違いを表す「パンゲノムグラフ」によって複雑なゲノム構造が明らかにロングリードシーケンサーなどの最先端の技術を活用地域に特化した精密医療・遺伝子診断の基盤を提供全文PDF研究の背景ヒトゲノム解析...

キーワード：オープンアクセス/危機管理/遺伝性疾患/遺伝情報/生命情報/ゲノム多様性/ゲノム構造/ゲノム配列/遺伝的変異/ゲノム医科学/ゲノム情報/ヒトゲノム/遺伝子解析/染色体/ゲノム解析/生体防御/薬物代謝/ゲノム/遺伝学/遺伝子/遺伝子診断/個別化医療

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発表日：2025年7月16日

完全な線虫ゲノム配列を決定

東京大学大学院新領域創成科学研究科メディカル情報生命専攻の森下真一教授、市川和樹助教（研究当時）、飯野雄一東京大学名誉教授、同大学大学院理学系研究科生物科学専攻の豊島有准教授、スタンフォード大学のアンドリュー・ファイヤー教授、コーネル大学のエリック・シュワルツ博士の研究グループは、線虫（学名Caenorhabditis elegans、注1）の完全なゲノム配列を報告しました。線虫は、タンパク質やRNAの機能から発生や神経生物学における多細胞相互作用に至るまで、幅広く生物学のモデルとなっています。線虫は、多細胞生物の中で初めて、1998年にゲノム配列が報告さ...

キーワード：複雑性/遺伝情報/塩基配列/種分化/出芽酵母/遺伝的多型/モデル生物/rRNA/ゲノム配列/バイオバンク/ヒトゲノム/染色体/テロメア/大腸/凍結保存/RNA/ラット/合成生物学/神経生物学/大腸菌/ゲノム/遺伝子

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発表日：2025年6月18日

クローン性造血・遺伝要因・環境要因の複雑な関係を解明

－TP53遺伝子変異を伴うクローン性造血の幅広い影響を明らかに－

理化学研究所（理研）生命医科学研究センター基盤技術開発研究チームの碓井喜明基礎科学特別研究員、桃沢幸秀チームディレクター（生命医科学研究センター副センター長）、東京大学大学院新領域創成科学研究科メディカル情報生命専攻クリニカルシークエンス分野の松田浩一教授らの共同研究グループは、日本の約14万人における、TP53遺伝子[1]変異を伴うクローン性造血について世界最大規模の評価を行い、その特徴や臨床的意義を明らかにしました。本研究成果は、疾患のメカニズムの解明やクローン性造血に基づく臨床予後の評価などに貢献すると期待できます。今回共同研...

キーワード：スループット/人口動態/免疫機能/クローン/ゲノミクス/遺伝情報/塩基配列/生殖/ハザード/カルス/ゲノム配列/アルデヒド/アセトアルデヒド/シークエンス/生殖細胞/環境要因/DNA修復/p53/TP53/がんゲノム/バイオバンク/血清/次世代シークエンサー/治療標的/体細胞変異/アルコール/ゲノム解析/大腸/追跡調査/骨髄/病態解明/アポトーシス/炎症性サイトカイン/血液/細胞死/細胞周期/細胞増殖/受容体/創薬/大腸がん/免疫応答/免疫細胞/膵がん/がん患者/ゲノム/サイトカイン/遺伝子/遺伝子変異/加齢/造血/乳がん/肺がん/慢性疾患

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発表日：2025年6月10日

生殖細胞形成とゲノム防御をつなぐ新たな仕組みを解明

本研究では、ショウジョウバエを用いて、CRISPR-Cas9システムによる機能未知遺伝子のノックアウトスクリーニングを行い、生殖細胞数の減少を引き起こす新規の母性因子としてtppを同定しました。tppを欠いたメスが産んだ胚では、生殖細胞の数が著しく減少していました（図４）。...

キーワード：EGFP/piRNA/オルガネラ/遺伝情報/生殖/卵母細胞/胚発生/テンプレート/ゲノムの安定性/CRISPR-Cas/トランスポゾン/生合成経路/変異体/生合成/生殖細胞/ゲノム情報/CRISPR/蛍光タンパク質/小分子RNA/卵巣/mRNA/CRISPR-Cas9/RNA/ショウジョウバエ/スクリーニング/精子/ゲノム/遺伝子

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発表日：2025年5月30日

微生物群と代謝物のデータを統合し分類する新解析法I

-SVVSを開発

　東京大学大学院農学生命科学研究科の岩田洋佳教授らは、統合確率的変分変数選択(I-SVVS)という新しい手法を開発しました。これは、植物の根圏土壌や動物の腸内など、ホスト生物の近傍に存在する微生物叢(マイクロバイオーム)と代謝物(メタボローム)のデータを統合し、分類(クラスタリング)を行うことで、微生物と代謝物の関係を解明する技術です。微生物と代謝物の相互作用は、ホスト生物の成長や健康、さらには環境に影響を与えるため、その仕組みを理解することが重要です。　I-SVVSは、ベイズ非パラメトリック手法を用いることで、最適な分類群(クラスタ)数を自動的に決定し、データの特...

キーワード：混合モデル/潜在変数/変数選択/情報量/アルゴリズム/クラスタリング/プロファイル/ベイズ統計/最適化/レジリエンス/気候変動/データ解析/遺伝情報/系統樹/質量分析/持続可能/データ構造/マイクロ/モデリング/モデル化/カルス/マッピング/ダイズ/生態系/環境応答/土壌/微生物/微生物叢/オミクス/マルチオミクス/メタゲノム/DNAメチル化/プロテオミクス/マウス/メチル化/代謝物/ゲノム/マイクロバイオーム/メタボローム/遺伝子/遺伝子発現/細菌/腸内細菌

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発表日：2025年5月29日

RNAポリメラーゼIIがゲノムDNAを転写する様子を立体構造で可視化

――ヒト細胞内のDNAに結合した標的タンパク質複合体の構造解析法を確立――

クロマチン構造機能研究分野の鯨井智也助教、胡桃坂仁志教授らによる研究グループは、解析対象のタンパク質をゲノムDNAに結合した状態で抽出する方法(ChIP：Chromatin immunopurification)とクライオ電子顕微鏡解析(CryoEM：Cryo-electron microscopy)を組み合わせた「ChIP-CryoEM法」を確立しました。本方法を用いて、遺伝子発現においてDNAからRNAを合成する酵素RNAポリメラーゼIIの構造解析を行い、ヒト細胞内でゲノムDNAを転写中のRNAポリメラーゼIIの立体構造を可視化することに初めて成功しました。構造解析か...

キーワード：画像処理/DNA結合/閉じ込め/ゲノムDNA/タンパク質複合体/遺伝情報/電子線/タンパク質精製/ヒストン/極低温/電子顕微鏡/分解能/転写伸長/ヌクレオソーム/RNAポリメラーゼ/ゲノム配列/クロマチン構造/RNA合成/アミノ酸配列/クライオ電子顕微鏡/遺伝子工学/高分解能/クロマチン/ゲノム解析/RNA/アミノ酸/遺伝子発現制御/凝集体/創薬/発現制御/立体構造/立体構造解析/ICT/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/抗体/細菌

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発表日：2025年5月20日

世界初！細胞核機能を持つ構造体を人工細胞内に再現

――生命をつくる最前線、合成生物学の革新――

地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所（神奈川県海老名市、理事長北森武彦）の高森翔研究員らは、国立大学法人東京大学（東京都文京区本郷、総長藤井輝夫）の竹内昌治教授と、大杉美穂教授、国立研究開発法人理化学研究所（埼玉県和光市、理事長五神真）の新冨圭史専任研究員らと共同で、脂質二重膜からなる人工細胞モデルであるリポソームの内部に細胞核を構築することに成功しました。...

キーワード：アフリカツメガエル/ツメガエル/遺伝情報/ボトムアップ/人工細胞/細胞モデル/カエル/能動輸送/脂質二重膜/バイオテクノロジー/合成生物学/再生医療/細胞核/精子/脂質

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発表日：2025年5月13日

細菌のゲノム構造進化を実験室で観測

――トランスポゾンに駆動された進化を加速する新手法を開発――

東京大学大学院総合文化研究科の金井雄樹特任助教（研究当時：東京大学大学院理学系研究科大学院生）と大学院理学系研究科の津留三良特任助教と古澤力教授らによる研究グループは、細菌のゲノム構造の進化を加速する方法を開発しました。生物の進化は点変異（DNA上の小さな変化）と構造変異（DNAの大きな変化、）によって進みます。細菌におい...

キーワード：ゲノムDNA/遺伝情報/塩基配列/進化工学/モーター/実証実験/長鎖DNA/トランスポゾン/発酵/ゲノム構造/ゲノム配列/変異体/共生細菌/病原性/微生物/プロモーター/大腸/点変異/RNA/抗生物質/構造変化/大腸菌/ゲノム/遺伝子/細菌

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発表日：2025年4月23日

飢餓時の代謝トランスオミクスネットワークの構造的堅牢性と時間的脆弱性

飢餓適応システムとしての生物学的鳥瞰図を描く

東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻の黒田真也教授と、同研究科附属遺伝子実験施設の守田啓悟助教らによる研究グループは、新潟大学大学院医歯学総合研究科の松本雅記教授、幡野敦助教、奈良先端科学技術大学院大学の小鍛治俊也助教、東京大学大学院新領域創成科学研究科の鈴木穣教授、九州大学生体防御医学研究所の馬場健史教授、和泉自泰准教授、高橋政友助教、慶應義塾大学先端生命科学研究所の曽我朋義教授、平山明由准教授らとの共同研究により、マウス肝臓における飢餓時の代謝トランスオミクスネットワーク...

キーワード：データ駆動/インターネット/ネットワーク解析/時系列データ/脆弱性/高分子/グルコース/遺伝情報/マルチスケール/大規模解析/生体内/トランスオミクス/リン酸/TEMPO/炭化水素/細胞運命/糖新生/オミクス/オミクス解析/タンパク質リン酸化/病理/ホルモン/レプチン/生体防御/臓器連関/モデルマウス/歯学/ATP/RNA/アミノ酸/マウス/官能基/血液/脂肪酸/神経回路/代謝酵素/代謝物/立体構造/2型糖尿病/遺伝子/遺伝子発現/脂質/生活習慣病/糖尿病

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発表日：2025年4月12日

染色体の動きをコントロールする「DNAループ」の仕組みに迫る

発表のポイント◆細胞分裂時に、染色体上のDNAループの大きさを適切に制御する仕組みがあること、またこの仕組みが壊れると染色体がスムーズに分離できなくなることを発見しました。◆DNAループの大きさが、コヒーシンとScc2という2つの因子の相互作用の強さで決定されていることを明らかにしました。◆本研究の成果は、染色体分配の異常が関与するがんや遺伝性疾患の理解を深め、将来的にはその予防や治療法の開発に貢献することが期待されます。...

キーワード：遺伝性疾患/タンパク質複合体/遺伝情報/モーター/染色体分配/コヒーシン/哺乳類/分子モーター/ゲノム情報/セントロメア/次世代シークエンサー/染色体/イミン/遺伝子発現制御/遺伝病/高次構造/細胞分裂/白血病/発現制御/ゲノム/ダウン症候群/遺伝子/遺伝子発現

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発表日：2025年4月12日

【研究成果】光でゲノム変化を制御するゲノム合成技術「MagTAQing」を開発

　東京大学大学院総合文化研究科の太田邦史教授らの研究グループは、光で制御するトップダウン型ゲノム合成技術の開発に成功しました。　生命の設計図であるゲノムDNAを改変・合成し、医療や環境などの地球的課題を克服する新しい生物機能の開発が世界的に研究されています。このような技術をゲノム合成といいます。その中で、既存のゲノムDNAを再編成して生物機能を改良するリフォーム型の方式をトップダウン型ゲノム合成と呼びます。この方法は古くから交配や突然変異誘発によって人類が用いてきた生物改良法ですが、近年ではゲノムの再編成を誘発する手法が開発されています。　本研究では、東京...

キーワード：突然変異/普遍性/バクテリア/二量体/ゲノムDNA/タンパク質合成/遺伝情報/塩基配列/減数分裂/光受容/光受容体/出芽酵母/青色光/紡錘体/ヒストン/光スイッチ/光照射/チタン/エタノール/ハイブリット/rDNA/構造予測/リボソーム/好熱菌/発酵/変異株/バイオマス/酵素活性/微生物/DNA二本鎖切断/セントロメア/DNA修復/ゲノム変異/光制御/染色体/放射線照射/微小管/予測モデル/DNA複製/RNA/ヒストン修飾/ファージ/高次構造/細胞核/細胞分裂/受容体/精子/立体構造/ゲノム/遺伝子/感染症/放射線

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発表日：2025年4月12日

CRISPR-Cas13を利用したRNA編集ツールの構造基盤を解明！

CRISPR-Cas獲得免疫機構に関与するCas13タンパク質は、ガイドRNAと複合体を形成し、標的となる1本鎖RNAを切断するはたらきをもつため、RNA検出ツールやRNA編集ツールとして応用されています。近年、Cas13と脱アミノ化酵素ADAR2からなる融合タンパク質を利用したRNA編集技術であるREPAIR法が報告されました。しかし、Cas13-ADAR2が標的RNAを編集する分子メカニズムは不明でした。東京大学大学院工学系研究科化学生命工学専攻の石川潤一郎大学院生と先端科学技術研究センターの西増弘...

キーワード：先端技術/分子構造/ゲノムDNA/イノシン/遺伝情報/塩基配列/電子線/電子顕微鏡/融合タンパク質/遺伝子改変/生体内/CRISPR-Cas/変異体/アミノ酸配列/クライオ電子顕微鏡/RNA編集/STAT/獲得免疫/CRISPR/アデノシン/mRNA/感染症対策/生体防御/ゲノム編集/CRISPR-Cas9/RNA/アミノ酸/ラット/遺伝子治療/創薬/立体構造/ウイルス/ゲノム/遺伝子/感染症

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発表日：2025年4月4日

【研究成果】20種類の翻訳因子の持続的な再生産を達成

──自律的に増殖し続ける人工細胞の構築に期待──

　JST戦略的創造研究推進事業において、東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻の萩野勝己大学院生、市橋伯一教授（兼：同研究科附属先進科学研究機構／同大学生物普遍性連携研究機構）、理化学研究所生命機能科学研究センターの益田恵子研究員、清水義宏チームディレクターらは、核酸やタンパク質といった無生物材料のみを用いて、生物の必須機能である「タンパク質合成」装置の一部を持続的に再生産する分子システムの構築に成功しました。　生命の特徴である自己増殖の能力を人工的に再現することは、生命科学における重要な課題です。自己増殖を達成するためには、タンパク質の合成機構自体を自ら作り出すシステムが必要で...

キーワード：最適化/情報学/産学連携/普遍性/バクテリア/ゲノムDNA/タンパク質合成/トランスファーRNA/tRNA/コドン/遺伝情報/生産システム/物質生産/遺伝暗号/人工細胞/分子システム/無細胞翻訳系/リボソーム/遺伝子改変/タンパク質翻訳/再生産/アミノ酸配列/アミノアシルtRNA/蛍光タンパク質/自己複製/緑色蛍光タンパク質(GFP)/mRNA/大腸/DNA複製/RNA/アミノ酸/プロリン/ルシフェラーゼ/医薬品開発/大腸菌/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現

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発表日：2025年3月27日

mRNAは消えて終わりじゃない!

――mRNA分解中間体が転写を抑える新たなフィードバック機構の発見――

　東京大学大学院農学生命科学研究科の藤原徹教授らは、植物の必須元素の環境中の濃度に応じて適切に吸収を制御するために不可欠な新たな遺伝子発現制御機構を発見しました。具体的にはシロイヌナズナのホウ素輸送体NIP5;1の遺伝子発現が細胞内のホウ素濃度に応じて、転写・翻訳・mRNA分解が連携する「多層的な制御システム」によって調整されていることを今回明らかにしました。特に、5'-非翻訳領域(5'-UTR)に存在するAUGUAA配列上で、リボソームがホウ素濃度を感知して停止することで、翻訳の抑制・mRNAの分解・転写の抑制が連動する仕組みを明らかにしました。　さらに、...

キーワード：最適化/情報学/環境変化/産学連携/終止コドン/タンパク質合成/翻訳開始/mRNA分解/コドン/遺伝情報/栄養応答/塩基配列/テンプレート/フィードバック/制御システム/リボソーム/イントロン/ホウ素/転写開始点/RNAポリメラーゼ/輸送体/シロイヌナズナ/変異株/翻訳抑制/植物栄養/環境応答/細胞壁/土壌/シークエンス/転写抑制/アンチセンス/遺伝子制御/mRNA/次世代シーケンサー/RNA/アミノ酸/シグナル分子/遺伝子発現制御/細胞核/転写制御/発現制御/発現調節/遺伝子/遺伝子発現

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発表日：2025年3月26日

「ドーナツの謎」に迫る！精子内のDNA凝縮過程の動態観察に成功！

金沢大学大学院新学術創成研究科ナノ生命科学専攻／ナノ精密医学・理工学卓越大学院プログラム履修生の西出梧朗（博士後期課程3年、研究当時）、金沢大学ナノ生命科学研究所（WPI-NanoLSI）のキイシヤン・リン特任助教、安藤敏夫特任教授、東京大学定量生命科学研究所の岡田由紀教授、金沢大学WPI-NanoLSI／新学術創成研究機構のリチャード・ウォング教授らの共同研究グループは、精子形成時に起こるDNA凝縮過程の動態観察に初めて成功しました。哺乳類の精子細胞は受精の役割を担うために、ユニークな細胞構造と機能を持っています。特に、遺伝情報をコンパクトにまとめるため、核膜孔を通じた分子輸送や...

キーワード：産学連携/時間分解/高速AFM/遺伝情報/生殖/時間分解能/ヒストン/AFM/ダイナミクス/ナノメートル/ナノ構造/原子間力顕微鏡/分解能/診断法/システイン/哺乳類/リン酸/高速原子間力顕微鏡/アルギニン/空間分解能/精子形成/DNA修復/クロマチン/受精/男性不妊/不妊症/タンパク質相互作用/遺伝子治療/核酸医薬/細胞核/精子/遺伝子

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発表日：2025年3月13日

【研究成果】ゲノム再編成によるゲノム合成技術で酸に強いトルラ酵母を取得

──従来の変異原処理法よりも効率的で遺伝子同定も容易──

　東京大学大学院総合文化研究科の小田助教らによる研究グループは、三菱商事ライフサイエンス(株)と共同で、外来遺伝子を持ち込まない新しいゲノム改良法を用いて、レモン果汁（pH2.3）よりも酸性のpH1.8で生育可能なトルラ酵母の取得に成功しました。　トルラ酵母は、交配ができず品種改良が困難でした。これまでに、DNA切断酵素を細胞核内に送致してゲノムDNAを切断し、ゲノム再編成を引き起こすTAQing2.0技術を開発していました。今回TAQing2.0と従来の変異誘発法の双方で、酸性下で増殖できるトルラ酵母を育種しました。その結果、外部遺伝子の混入なしに、強い酸...

キーワード：産学連携/突然変異/普遍性/ゲノムDNA/遺伝情報/モーター/タンパク質栄養/変異株/遺伝的変異/微生物/プロモーター/ゲノム変異/点突然変異/点変異/アミノ酸/細胞核/ゲノム/遺伝子/遺伝子変異/感染症

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発表日：2025年3月6日

RNAポリメラーゼに一時停止を守らせる仕組み

－転写開始直後の遺伝子発現チェックポイント機構を解明－

理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター転写制御構造生物学研究チームの関根俊一チームリーダー、永沼政広研究員、江原晴彦上級研究員、東京大学定量生命科学研究所先端定量生命科学研究部門クロマチン構造機能研究分野の胡桃坂仁志教授、鯨井智也助教らの共同研究グループは、遺伝情報を読み取るタンパク質の巨大複合体「RNAポリメラーゼII（RNAPII）[1]」がDNAの配列を読み取って、RNAをつくる転写[1]を始めた直後に、転写を抑制する転写伸長因子[2]やヌクレオソーム[3]という構造体との相互作用に...

キーワード：先端技術/産学連携/閉じ込め/バクテリア/ゲノムDNA/タンパク質複合体/遺伝情報/胚発生/電子線/ヒストン/モーター/電子顕微鏡/転写伸長/ヌクレオソーム/カルス/古細菌/転写開始点/哺乳類/RNAポリメラーゼ/リン酸/クロマチン構造/RNA合成/クライオ電子顕微鏡/プロモーター/DNA修復/ウイルス感染症/がん遺伝子/クロマチン/免疫制御/mRNA/RNA/イミン/ショウジョウバエ/ストレス応答/ヌクレオシド/ラット/幹細胞/構造生物学/自然免疫/創薬/転写因子/転写制御/ウイルス/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/感染症/細菌

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発表日：2025年2月26日

自己成長する人工細胞モデルの構築

―原始生命の進化プロセスと基本原理の解明に期待―

東京大学大学院工学系研究科の藪田萌大学院生、皆川慶嘉助教、野地博行教授のグループは、立教大学大学院理学研究科の末次正幸教授と共同で、DNA自己複製により自律成長する人工細胞モデルの構築に初めて成功しました。本研究では、ポリエチレングリコール（PEG）とデキストラン（DEX）という二種類のポリマーからなる水性二相分離がDNAの濃縮によって安定化されるという発見に基づき、複製酵素を合成し、それが自身の遺伝子をコードするDNA分子を増幅・複製することで10倍以上体積を増加させる自律成長する人工細胞モデルの構築に成功しました。これにより、遺伝子発現・DNA複製・成長が連動する...

キーワード：システム開発/産学連携/生命の起源/相分離/高分子/DNAポリメラーゼ/タンパク質合成/遺伝子増幅/遺伝情報/光合成/ポリエチレン/人工光合成/自律性/ポリマー/長鎖DNA/たんぱく/親水性/ポリエチレングリコール(PEG)/人工細胞/超並列/細胞モデル/エチレン/機能性/細胞膜/脂質二重膜/自己複製/DNA複製/RNA/ラット/共焦点顕微鏡/遺伝子/遺伝子発現/脂質

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発表日：2025年1月9日

がん細胞に見られる「環状DNA」が作り出される仕組みを解明

～DNA複製と転写の衝突が問題だ～

国立遺伝学研究所の佐々木真理子准教授と東京大学の小林武彦教授の研究グループは、細胞内で染色体から切り離された「染色体外環状DNA」が形成されるメカニズムを解明しました。環状DNAは、がん細胞においてがんの発症や進行に関与することが知られていますが、その形成メカニズムは長年の謎でした。研究グループは、この謎を解明するため、ヒトのモデル生物である出芽酵母のサーチュインタンパク質Sir2に着目し、このタンパク質が欠損した際の反応メカニズムを解析しました。そ...

キーワード：産学連携/らせん構造/リボソームRNA遺伝子/リボソームRNA/遺伝情報/出芽酵母/ヒストン/モデル生物/リボソーム/タンパク質翻訳/脱アセチル化/DNA二本鎖切断/ヒストン脱アセチル化酵素/染色体/寿命/がん化/DNA損傷/DNA複製/RNA/アセチル化/がん細胞/遺伝子治療/構造変化/腫瘍形成/ゲノム/サーチュイン/遺伝学/遺伝子/老化

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発表日：2025年1月4日

人工細胞内に細胞核を模倣した区画構造を構築

―生命システムの理解と応用に新たな可能性―

ポリマーの液-液相分離を利用して、人工細胞内に「細胞核」に相当する区画構造を構築することに成功。◆ 人工細胞の「細胞核」でのmRNA合成（転写）と人工細胞の「細胞質」でのタンパク質合成を空間的に分離することに成功。◆ 生命システムの理解や、効率的なタンパク質合成および物質生産への応用が期待される。人工的な細胞核の内部での転写と、外部（細胞質）でのタンパク質合成を別...

キーワード：視認性/トラスト/情報学/システム開発/DNA結合/産学連携/水溶液/生命の起源/相分離/天然変性タンパク質/反応場/タンパク質合成/DNA結合タンパク質/遺伝情報/光合成/ポリエチレン/人工光合成/ボトムアップ/3次元構造/ポリマー/長鎖DNA/たんぱく/物質生産/人工細胞/超並列/エチレン/アミノ酸配列/蛍光タンパク質/mRNA/RNA/アミノ酸/スクリーニング/プローブ/ミトコンドリア/遺伝子発現制御/医薬品開発/蛍光色素/合成生物学/細胞核/生体分子/発現制御/遺伝子/遺伝子発現

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発表日：2025年1月0日

細胞増殖時に創られる全てのタンパク質を同定

—— 単純な構造を持つ真核生物を用いたトランスラトーム解析——

東京大学大学院理学系研究科の茂木祐子特任研究員（研究当時）、近藤唯貴大学院生、東山哲也教授、吉田大和准教授、東京大学医科学研究所RNA制御学分野の稲田利文教授と松尾芳隆准教授らによる研究グループは、リボソームによるmRNAの翻訳状態を可視化する「リボソーム・プロファイリング」技術を用いて、単細胞真核生物におけるタンパク質翻訳の全体像を明らかにしました。この解析により、非分裂期細胞と分裂期細胞でのリボソームフットプリント（リボソームが保護するmRNAの断片）の比較が可能となり、細胞分裂時に特異的に翻訳される遺伝子群を高い精度で同定することに成功しました。...

キーワード：コンポーネント/情報学/産学連携/バクテリア/ゲノムDNA/タンパク質合成/翻訳開始/Cyanidioschyzon merolae/オルガネラ/遺伝情報/塩基配列/葉緑体/核ゲノム/蛍光観察/高温環境/核分裂/制御システム/膜構造/モデル生物/遺伝暗号/リボソーム/遺伝子改変/発酵/ゲノム構造/タンパク質翻訳/ミトコンドリア分裂/形質転換/シークエンス/プロファイリング/ゲノムワイド/遺伝子解析/蛍光タンパク質/増殖因子/分子機能/mRNA/ゲノム編集/RNA/アミノ酸/イミン/がん細胞/トランスクリプトーム/ミトコンドリア/蛍光顕微鏡/細胞核/細胞周期/細胞増殖/細胞内局在/細胞分裂/小胞体/阻害剤/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/神経疾患/分子生物学

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