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No.12 LINEが細胞を支えてる

今回の論文
Stable C0T-1 Repeat RNA Is Abundant and Is Associated with Euchromatic Interphase Chromosomes
Lisa L. Hall, Dawn M. Carone, Alvin V. Gomez, Heather J. Kolpa, Meg Byron, Nitish Mehta,
Frank O. Fackelmayer, and Jeanne B. Lawrence
Cell 156, 907–919, February 27

簡単に言うと
LINEと呼ばれる長いリピート配列の領域から転写されるRNAが大量に存在し、間期のユークロマチンと結合しているという内容

背景として、
ヒトゲノムの半分近くはリピート領域からなっています。前回、前々回触れたセントロメアやテロメアのようなタンデムリピートがよく研究されていますが、割合として一番高いのはとびとびに現れるリピートで長いリピートのLINE、短いリピートのSINEなどがあります。不思議なことにリピートは進化的な観点からみるとあまり保存されていないのですが、複雑な生物ほど多様になっています。
前回、前々回でも出てきたncRNAですが、昔はごくごくまれにしか見つかっていませんでしたが、ここ十年くらいで多様なncRNAが細胞内に存在することが明らかになってきました。ただ、ゲノムの大部分を占めるLINEなどから生じるncRNAには未知な部分が多かったのです。
実はこれまでにも何かしらのRNAもクロマチン構造を支えるのに重要な役割を担っているといわれてきたのですが、今回の研究からLINEからの転写産物であることがわかりました。LINEといってもSNSのLINEではありません。

具体的には、
まずはcot-1のプローブを使ってin situ hybridizationを行った。核内全体的にシグナルが得られたが、DAPIのシグナルが強いところや核小体には見つからなかった。また、分裂期にもなくなっていた。どの程度cot-1RNAが核内にあるかをrRNAと比較したところ、rRNAよりもシグナルが強く、大量にあることが判明。
XistなどのncRNAは、転写後拡散していかず、その場にとどまることが多い。cot-1RNAも同様である可能性がある。この可能性について調べてみた。ヒトの4番染色体をマウスの細胞にいれて、ハイブリッド細胞を作製し、cot-1 RNAの局在を調べてみた(マウスとヒトのcot1はあまり似ていない配列なので識別できる)。cot-1 RNAはヒトの4番染色体付近にのみ見られ、拡散していかないことが判明。Xistと似たような性質だった。念のため、ゲノム上の転写副産物によるものでないか調べるため、第4染色体全体を染めるプローブで第4染色体全体から転写されるRNAの検出を行った。cot-1プローブをコンペティターとして入れるとシグナルがほとんど得られないが、cot-1を抜くと強いシグナルが得られた。したがって、cot-1 配列をもつRNAが転写され、その場にとどまっていることが判明した。
intronのような不要なRNAと違い、Xistのようにクロマチンに結合するRNAは安定で、転写を阻害しても分解されない。そこでcot 1 RNAについて調べて見ると、かなり安定で何時間たってもほとんど分解されず、かなり安定であることが分かった。(転写阻害がちゃんとできていることは確認済み)丸一日たっても拡散していかないことからクロマチンと結合していると考えられ、RNApolIIIによる転写も一部あるらしいことも判明。
L1が多い
結合部位を詳しく調べてみると、ヌクレオソームではなくscaffoldに存在しており、強固な結合を見せた。scaffoldタンパク質に変異を入れるとこのRNAが拡散していった。RNA-FISHでは強いシグナルが得られるのに対し、RT-qPCRなどで検出されないのはRNAが抽出されないからではと主張。
過去にCot1-RNAを除くとサイレンシングが起きることを見つけていたので、もしかしたらcot1 RNAをつぶすとヘテロクロマチンが広がるんじゃないかと考えた。電顕で見てみると、ヘテロクロマチン領域が広がっているようだった。

個人的には、
ユークロマチンをささえるncRNAって見つかったの初めてじゃないかな?scaffoldに結合しているというのも興味深い。マウスの細胞とのハイブリッドを作るというアプローチはなるほどと思った。面白いアイディアだと思う。Cot-1つぶしてヘテロクロマチンが広がった時ってヒストンのメチル化とかも広がるんかな?RNA抽出しても抽出されないのだとしたら、同様のRNAも存在しうるわけで、scaffoldの構成要素も興味が出てきた。LINEから発現するL1ってDNAのコピペに使われるRNAがあるけど、レトロトランスポゾンには他にもいろいろ転写産物があってなんだかよくわからん。
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増刊号 恐竜が鳥になったとき

情報元
ScienceShot: When Did Feathered Dinosaurs Become Birds?

恐竜はいつ鳥になったのかという話。中国のグループが現代に生きる生物と1.2-1.6億年前生きていた生き物の化石のメラノソームという色素体に注目してみた。現代の生物の爬虫類ではメラノソームは卵形ですがベイピアオサウルスという恐竜のように、dinofuzzというフィラメントをもつ恐竜のメラノソームも卵形でした。しかし、マニラプトルという種類の恐竜ではメラノソームの形はバラバラで、細長くなっているものが多くなっており、現代の保温生物(鳥や哺乳類など)と同じような特徴を持っていました。したがって、このあたりで保温生物が出てきたのだろうということです。ちなみに見た目は遠くから見るとほかの恐竜みたいだけど、羽のようなものが見られる恐竜です。(画像が見たかったらググってね)

哺乳類っていつごろでてきたんだろ。哺乳類もマニラプトルの系列なのか?それとも羽の代わりに体毛を持って保温動物になった別の生物なのか?

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