Two types of alpha satellite DNA in distinct chromosomal locations in Azara's owl monkey

オーン プラコンチープ・平井百合子・原暢・コンソン シクルナト・平井啓久・古賀章彦*

【背景】ヨザルの反復配列の構成を調べる実験から、ヨザルには２種類のアルファサテライトＤＮＡがあることが判明した。アルファサテライトＤＮＡは、霊長類のセントロメアの主要な構成成分となっている反復配列である。 

【目的】２種類のアルファサテライトＤＮＡがヨザルのゲノムに共存するに至った過程を推測する。 

【結果】２種類を OwlAlp1 および OwlAlp2 とよぶことにした。反復単位のコンセンサス配列の長さは、OwlAlp1 が 184 塩基対、OwlAlp2 が 344 塩基対であった。OwlAlp2 の塩基配列は OwlAlp1 を包含していた。染色体上の位置は、OwlAlp1 が セントロメア狭窄、OwlAlp2 がセントロメア周辺部であった。他の New World monkeys には、OwlAlp1 に相当する配列はない。 

【意義】OwlAlp2 は New World monkeys の 「標準型」のアルファサテライトＤＮＡ、OwlAlp1 は「派生型」であるといえる。ところが「派生型」のほうが、セントロメアの機能に関してより重要な部位に存在している。また、派生で生じてから短い期間のうちにすべての染色体に拡散したようである。このため、「派生型」が新規の機能を獲得したという推測も成り立つ。

Alpha satellite DNA is a repetitive sequence known to be a major DNA component of centromeres in primates (order Primates). New World monkeys form one major taxon (parvorder Platyrrhini) of primates, and their alpha satellite DNA is known to comprise repeat units of around 340 bp. In one species (Azara's owl monkey Aotus azarae) of this taxon, we identified two types of alpha satellite DNA consisting of 185- and 344-bp repeat units, which we designated as OwlAlp1 and OwlAlp2, respectively. OwlAlp2 exhibits similarity throughout its entire sequence to the alpha satellite DNA of other New World monkeys. The chromosomal locations of the two types of sequence are markedly distinct: OwlAlp1 was observed at the centromeric constrictions, while OwlAlp2 was found in the pericentric regions. From these results, we inferred that OwlAlp1 was derived from OwlAlp2 and rapidly replaced OwlAlp2 as the principal alpha satellite DNA on a short time scale at the speciation level. A less likely alternative explanation is also discussed.

DNA Research 20 (2013): in press

Southern hybridization showing  repeat structure

Chromosomal locations: green, OwlAlp1; red, OelAlp2

FEB/19/2013

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