| Project/Area Number |
19K06610
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43050:Genome biology-related
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平谷 伊智朗 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (40583753)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | DNA複製 / 染色体 / シングルセル / 染色体ドメイン / 染色体機能ドメイン |
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| Outline of Research at the Start |
最近申請者は、単一細胞レベルでしかもゲノムワイドに複製ドメイン構造を解析できるscRepli-seq法を開発した。この方法を用いることで、「染色体ドメイン構造は生体内の個々の細胞レベルで見たときにどれほど厳密な制御をうけているのか」、「この厳密性（あるいは曖昧さ）が胚体内での細胞の位置情報や遺伝子発現パターンとどのような関係にあるのか」、「単一細胞内での父由来、母由来染色体の挙動の違いはどれほど考慮する必要があるのか」といった問いに対して明確な答えを出す。
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| Outline of Final Research Achievements |
We investigated structural characteristics of mammalian chromosomes at the level of individual cells using a novel technique for analyzing replication timing domains (chromosomal unit defined by DNA replication timing). To our surprise, cell-type-specific replication timing domain organization was remarkably conserved between individual cells and even between homologous chromosomes. A small degree of cell-to-cell variation was also detected in specific genomic regions where replication timing shifts during cell differentiation. Thus, our study uncovered the previously unrecognized dynamic and static properties of chromosomal domains.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまでDNA複製制御を単一細胞レベルで、高解像度、広範囲にわたって詳細に解析した例はなく、本研究で得られた成果は今後のDNA複製研究に大きく貢献することは確実である。DNA複製に着目することで、これまでアプローチの難しかった個々の細胞レベルでの染色体構造の安定性や揺らぎの実体を明らかにしたことは、巨大な染色体分子の動態を理解するためのモデリングやシミュレーションにとって非常に有用で、関連学問分野への波及効果が期待できる。
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