分子生物学：減数分裂時の染色体構造は乗換え部位の指定を制約するとともにそれに反応する

キアズマの形成には相同染色体間での乗換え型組換えが必要である。キアズマは相同染色体間での一時的な連結であり、第一減数分裂における相同染色体の正確な分離を保証している。このような乗換えの必要性と、減数分裂組換えの開始時の二本鎖DNA切断の過剰にもかかわらず、ほとんどの生物では、染色体対当たりに起こる乗換えはごく少数である。また、乗換えは、同じ染色体対の近傍での他の乗換えが起こるのを抑制する傾向があり、乗換え干渉として知られているこの現象についてはあまりよく分かっていない。本研究では、整列した相同染色体の間に形成される減数分裂特異的な構造であるシナプトネマ複合体が、乗換え型組換えが起こることを制約するとともに、乗換え型組換えによって変化することを示す。我々は、線虫（Caenorhabditis elegans）で乗換え部位の細胞学的標識を用い、シナプトネマ複合体の中心部のタンパク質群を部分的に減少させると、乗換え干渉が弱められて乗換えが増加し、干渉の作用が有効な距離が短くなることを明らかにする。このことからシナプトネマ複合体タンパク質が乗換えを制約していると考えられる。さらに、乗換えは、染色体の軸長の0.4～0.5 μmの局所的な伸長と関係していることを示す。減数分裂の乗換えの調節は自己制御式のシステムとして作動し、減数分裂での染色体構造が乗換え形成を促進する環境を作りだし、その後、染色体構造を変化させ、さらなる部位での他の乗換えを抑制すると我々は考える。

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