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進化生物学：PRDM9のジンクフィンガー配列の再設計がマウスの雑種不妊を覆す
Nature 530, 7589 doi: 10.1038/nature16931
DNA結合タンパク質PRDM9は、マウスとヒトで減数分裂組換えを開始させる二本鎖切断（DSB）の場所を指定する。Prdm9はこれまでに見つかっている唯一の哺乳類の種分化遺伝子で、特定のマウス亜種間の雑種雄での不妊表現型の原因となっている。PRDM9の結合と、生殖能力と減数分裂組換えにおけるPRDM9の機能を調べるために、我々はC57BL/6マウスのPRDM9のDNA結合ドメインをヒト化した。この変化により、DSBホットスポットが再配置され、雑種雄で生殖能力が完全に回復した。今回我々は、片方のPrdm9対立遺伝子の変化が、もう一方の対立遺伝子によって制御されるDSBの挙動に、染色体規模で影響を与えることを示す。これらの影響は、各PRDM9バリアントが、それが制御するDSB部位において両ホモログに結合する程度に強く相関する。さらに、ゲノム規模というより高いレベルでは、そうした「対称的」PRDM9結合は生殖能力尺度の増加と関連し、また、個々のホットスポットの比較から、結合の対称性は組換え過程で下流の役割を果たすことが示唆される。これらの結果から、非対称性のPRDM9結合を着実に増加させるマイオティックドライブによるPRDM9結合部位の亜種特異的破壊は、単にホットスポットを変えるにとどまらない影響を持ち、雑種生殖不能に直接的に関与することが強く支持される。そのようなマイオティックドライブは哺乳類全体に起こるので、PRDM9は種分化の早期段階で、より広範な、しかし一過性の役割を果たしている可能性がある。
