ゲノムには生物の設計図となる遺伝情報が含まれています。ヒトゲノムは一細胞あたり約30億塩基対と膨大で、その中におよそ２万個の遺伝子がコードされています。しかし、1つの細胞が特定の性質や機能を保つために主に使う遺伝子はその一部（数千〜多くても1万程度）で、RNAポリメラーゼII （Pol II）はその細胞に必要な遺伝子をDNA上で読み取り、RNAとして写し取り(転写)ます。１つの遺伝子として転写される範囲は多くが数万塩基対程度で、「読み始め（開始）」と「読み終わり（終結）」が決まっています。Pol IIが異常な位置で転写の開始や終結を起こさないよう、複数の因子によって精密に制御されています。し...

染色体DNAでは複製起点から左右の二方向に複製反応が進みます。これは生物学の基本原理であり、高校理科の生物でも学習します。実際、高校生物の教科書では、複製反応を先導するヘリカーゼが複製起点に二分子結合すること、そして、それらがそれぞれ反対方...

染色体の複製開始においては、複数のタンパク質により高次で動的な複合体が複製起点DNA領域で形成されます。しかしながら、細胞内で何らかの障害が生じて、このような複合体形成プロセスが阻害された場合（複製開始ストレス）、細胞がどのように対応するかについては、よく理解されていません。これまで九州大学大学院薬学研究院分子生物薬学分野では、大腸菌の染色体DNA複製起点（oriC）で形成される高次複合体とその動的メカニズムを詳細に解明してきました。まず、複製起点oriCでは複製開始因子であるDnaAタンパク質(※1)が2つの複合体を形成します（図1：「正常」）。これらのDnaA複合体は、直接結合...

遺伝子の増幅は、生物の進化を駆動してきたのみならず、様々な疾患にも関与することが明らかになりつつあります。しかしながら、近年の目覚ましいゲノム編集技術の発展にもかかわらず、ゲノム上で遺伝子のコピー数を高度に増幅させることはできませんでした。本研究は、遺伝子が縦列に反復した構造（縦列遺伝子アレイ）を高度に伸長する技術を開発しました。九州大学大学院医学研究院の武居宏明助教、岡田悟助教、伊藤隆司教授らは、ゲノム編集に用いられるCas9タンパク質の変異体nCas9を縦列遺伝子アレイの隣接部に配置し、DNA複製の現場である複製フォークを崩壊させることによって反復回数を増加させる新技...