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Exploration of the responsible sequence causing perinatal lethality in mice with maternal deletion of IG-DMR

Research Project

Project/Area Number 19K06451
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42030:Animal life science-related
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

Hara Satoshi  佐賀大学, 医学部, 助教 (80739582)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsゲノムインプリンティング / Dlk1-Dio3ドメイン / CRISPR/Cas9 / IG-DMR / ゲノム編集 / 2細胞期インジェクション
Outline of Research at the Start

Dlk1-Dio3領域は、インプリント遺伝子とよばれる哺乳類にとって重要な遺伝子が集中する領域のひとつで、IG-DMRとよばれる領域によって制御されている。IG-DMRを約4 kb欠失した母親マウスから欠失を遺伝した仔は、領域のインプリント遺伝子が発現異常を起こし致死となるため、母由来のIG-DMRは生存に必須であると考えられる。しかし、母由来IG-DMRの制御機構の全容は不明である。本研究では、IG-DMRによるインプリント遺伝子の制御機構の全容を解明するために、ゲノム編集を用いて、欠けると発現異常になる領域を4 kbから細かく絞り込む。次いで、絞り込んだ領域の機能を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we searched for the region responsible for the phenotype of perinatal lethality observed in mice with 4 kb deletion of IG-DMR. We identified a 2.7 kb region inside the IG-DMR that is essential for the maternal allele. Mice with serial deletions of the 2.7 kb region did not show any phenotypes when the deletions were inherited from either the paternal or the maternal allele. This suggests that perinatal lethality due to maternal inheritance of the deletion allele occurs when the entire 2.7 kb region of the IG-DMR is deleted.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られた成果から、IG-DMRには複数の領域に異なる分子機構が存在する可能性が示唆された。今後、それらの領域に結合する分子を同定することで、IG-DMRによる遺伝子発現制御の全容を解明することが可能になると考えられる。IG-DMRの欠失は、ヒトにおいては重篤な小児遺伝性疾患であるKagami-Ogata症候群およびTemple症候群の原因であることが知られている。本研究の成果は、IG-DMRによる遺伝子の発現制御機構を解明するだけでなく、IG-DMRの欠失を母由来に遺伝した際に発症するKagami-Ogata症候群の病態解明に貢献することが期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Humanization of a tandem repeat in IG-DMR causes stochastic restoration of paternal imprinting at mouse<i>Dlk1</i>-<i>Dio3</i>domain2021

    • Author(s)
      Hara Satoshi、Terao Miho、Tsuji-Hosokawa Atsumi、Ogawa Yuya、Takada Shuji
    • Journal Title

      Human Molecular Genetics

      Volume: 30 Issue: 7 Pages: 564-574

    • DOI

      10.1093/hmg/ddab071

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phenotypically concordant but epigenetically discordant monozygotic dichorionic diamniotic twins with Beckwith?Wiedemann syndrome2021

    • Author(s)
      Sun Feifei、Hara Satoshi、Tomita Chiyoko、Tanoue Yuka、Yatsuki Hitomi、Higashimoto Ken、Soejima Hidenobu
    • Journal Title

      American Journal of Medical Genetics Part A

      Volume: 185 Issue: 10 Pages: 3062-3067

    • DOI

      10.1002/ajmg.a.62364

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Efficient production and transmission of CRISPR/Cas9-mediated mutant alleles at the IG-DMR via generation of mosaic mice using a modified 2CC method2019

    • Author(s)
      Hara Satoshi、Terao Miho、Muramatsu Akari、Takada Shuji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 20202-20202

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56676-5

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マウスIG-DMRの母方アレルにおけるインプリント制御領域のスクリーニング2021

    • Author(s)
      原聡史、村松あかり、寺尾美穂、高田修治
    • Organizer
      第14回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] マウスIG-DMRの母方アレルにおけるインプリント制御領域のスクリーニング2020

    • Author(s)
      原聡史、村松あかり、寺尾美穂、高田修治
    • Organizer
      第113回日本繁殖生物学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 2細胞期胚へのインジェクションによるインプリント制御領域IG-DMRへのゲノム編集2019

    • Author(s)
      原聡史、寺尾美穂、村松あかり、高田修治
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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