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実験医学増刊 Vol.36 No.17 教科書を書き換えろ!染色体の新常識

平野 達也, 胡桃坂 仁志 (編集)

株式会社 羊土社

214 頁  (2018年10月)

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リリース日: 2019年02月08日

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ポリマー・相分離から疾患・老化まで。染色体研究のこれからについて大胆な議論を展開!

新しい実験法、生物物理の理論を取り入れ、染色体の立体的な姿が立ち上がってきました。その基本から、いま最も熱い本当の姿の解明まで、染色体研究の決定版となる1冊!

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新しい実験法、生物物理の理論を取り入れ、染色体の立体的な姿が立ち上がってきました。その基本から、いま最も熱い本当の姿の解明まで、染色体研究の決定版となる1冊!


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遺伝情報の発現と継承を担う染色体は,生命の本質であると言っても過言ではありません.その重要性を反映するように,染色体の研究は長い歴史をもちます.古典的な細胞学・生化学の時代から現代遺伝学・ゲノムの時代を経て,染色体研究は成熟期を迎えつつあると考えている研究者も多いかもしれません.しかし,本当にそうでしょうか.染色体を構成する部品のリストは完成しつつありますが,それらを組合わせて染色体の高次機能を試験管内に再構成する努力は,ようやくその第一歩を踏み出したばかりです.高い時空間分解能を有する顕微鏡技術に加えて,Hi-C 技術が巨大ポリマーとしての染色体を解剖するための「新しい眼」を提供し,高次染色体の折れ畳みが数理モデリングとシミュレーションの対象になりつつあるのも過去数年の出来事です.こうした現状をかんがみると,染色体研究は成熟期にあるどころか,大きな脱皮期・革命期に差しかかっていると言った方が適切です.すでに理解したと思い込んでしまっていた問題のなかに,新しい疑問が次々と浮かび上がってきている時代です.新しい技術が想像を超えた領域に研究を誘っている時代です.本増刊号の目的は,こうした革命期に差しかかっている染色体研究を改めて見直すと同時に解明すべき問題を整理して今後の展開を見据えることにあります.

一方,情報・知識の増大と研究活動の蛸壺化は隣り合わせの危険な関係にあることをわれわれ研究者は常に厳しく自問し続けなくてはなりません.井戸を深く掘ることに夢中になるあまり,いつの間にか,本当に重要な問題について幅広い議論ができなくなっていることはないでしょうか.また,急速に変貌しつつある染色体研究の魅力は若い世代や分野外の研究者に充分に伝わっているでしょうか.こうした危機感と問題意識を共有することができるよう,本増刊号の執筆者には広い視野と長いタイムスパンを意識していただくよう喚起しました.これまで何がわかっているか,何がわかっていないかを明確にするとともに,新技術開発の必要性も視野に入れて染色体研究のこれからについて大胆な議論を展開していただくようお願いしました.「古くて新しい」染色体研究の魅力と興奮を読者の皆さんに存分に伝えること,それが編者と執筆者に共通する熱い思いです.


2018年7月

平野 達也


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変貌する染色体研究の最前線

第1章 染色体はどのような部品からできているのか?

1.ヒストンとヌクレオソームによるゲノム機能制御

2.ヘテロクロマチン研究の現状と展望

3.セントロメア研究入門:分野の現状とこれから

4.テロメアの生物学―老化・がん化の分子基盤

5.ヒストンの細胞内ダイナミクス

6.クロマチンイメージングより迫る核内ダイナミクス

第2章 染色体はどのようにして折り畳まれるのか?

1.階層的クロマチンの高分子モデリング

2.分子動力学シミュレーションでみるクロマチン動態

3.クロマチンダイナミクス―クロマチンの物理的特性とその生物学的意味

4.Hi-C技術で捉えた染色体・クロマチンの高次構造

5.複製タイミングと間期染色体構築

6.RNAと間期クロマチン構築

第3章 どのようなタンパク質が高次染色体を制御しているのか?

1.コヒーシンによる染色体高次構造形成の分子機構

2.コンデンシンによる分裂期染色体構築の分子メカニズム

3.コヒーシン・コンデンシンの一分子解析

4.染色体分配:マルチステップに進む姉妹染色分体の分離

第4章 染色体はどのようにして次世代に継承されるのか?

1.減数分裂における相同染色体のペアリング

2.線虫・ショウジョウバエの減数分裂における染色体分離―染色体の出会いと別れのダイナミクス

3.哺乳類卵母細胞における染色体分配―細胞の特異性に対する染色体分配の恒常性と破綻を理解する

4.哺乳類生殖系列におけるクロマチンリプログラミング

第5章 染色体の異常はどのようにして疾患や老化を引き起こすのか?

1.クロマチン制御とがん

2.がんにおけるコヒーシンおよび関連分子の遺伝子異常

3.コヒーシン・コンデンシンの欠損を原因とする発生疾患

4.放射線と染色体異常

5.ヘテロクロマチンと細胞老化

6.反復遺伝子の不安定化が引き起こす細胞老化

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