[出典] "Shuffling the yeast genome using CRISPR/Cas9-generated DSBs that target the transposable Ty1 elements" Qi L [..] Zheng DQ, Petes TD. PLoS Genetics. 2-223-01-26. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010590 [著者所属] Zhejiang U, Duke U, Tufts U,  Harvard Medical School.
 酵母では、トランスポゾン間の相同組み換えが染色体再配列を促進し、ゲノム進化を促すが、そのメカニズムの詳細は十分に解明されていない。酵母Saccharomyces cerevisiaeのゲノムにおいて、最も一般的なトランスポゾンはレトロトランスポゾンであるTy1である。著者らはS. cerevisiaeの1倍体および2倍体において、Cas9によるTy1エレメントへの二本鎖切断(DSB)に誘発される組み換え事象を包括的に解析した。
Cas9によるDSBを介して、欠失、重複、転座などの染色体再配列が、1,000倍以上亢進された。さらに、有糸分裂時の組換え率が上昇し、ヘテロ接合性の喪失が確認された。
サザンブロッティングとショートリード/ウルトラ・ロングリード・シーケンシングにより、レトロトランスポゾンにおいて誘導される組換えの重要な特徴を明らかにした。
染色体再配列のほぼすべてが、Ty1エレメントでのDSBの非相同組換えによる修復を反映しており、クラスター化したTyエレメントは染色体再配列のホットスポットであった。
一方、分裂期における対立遺伝子の組換え事象の大部分(約4分の3)は、ユニークな配列に切断点を持つ。このことから、後者の事象の一部は、Ty要素で生じた切断端がユニークな配列に伸長し、その結果、DSBに誘発された複製が広範囲に処理されたことを示唆した。
最後に、一倍体株と二倍体株で異なるDSBの修復経路が好まれることも明らかになった。
 本研究結果は、レトロトランスポゾンのDNA損傷がゲノム進化を促進する上で重要であることを示した。

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  • 2022-03-10 トランスポゾンとCRISPR-Cas9を組み合わせてHEK293T細胞において染色体再配列実験を実現. https://crisp-bio.blog.jp/archives/28841951.html; "Global chromosome rearrangement induced by CRISPR-Cas9 reshapes the genome and transcriptome of human cells" Liu Y, Ma G [..] Zhang Y, Guo Y. Nucleic Acids Res 2022-03-04. https://doi.org/10.1093/nar/gkac153; CReaC: Chromosome Rearrangement by CRISPR-Cas9