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Development of a novel technology to capture RNA-chromatin interactions

Research Project

Project/Area Number 19K06623
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43050:Genome biology-related
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

Kato Masaki  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 上級研究員 (10625437)

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: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsノンコーディングRNA / 新生鎖RNA / クロマチン / エンハンサー / プロモーター / 高次クロマチン構造 / 転写 / クロマチン高次構造 / エピゲノム制御
Outline of Research at the Start

ヒトでは約28,000種のノンコーディングRNA (ncRNA)が存在するが、ほとんどの機能は明らかになっていない。いくつかのものではncRNAがクロマチンに結合することで高次クロマチン構造が作り出される例が知られている。本研究ではRNAとクロマチンの相互作用を網羅的に検出する系を構築し、染色体高次構造に重要な役割をもつlncRNAを探索する。またその系の応用版として、RNAとクロマチンの相互作用を網羅的に検出する系を応用した新生鎖RNAの機能解析を行う。抗pol II抗体を用いエンハンサーRNAとプロモーターの相互作用の検出や、新生鎖RNAとクロマチンの相互作用を検出する系の開発を行う。

Outline of Final Research Achievements

With the help of sequencing technologies, thousands of lncRNAs have been identified. Most of them are present in the nucleus, and up to 40% of lncRNAs exert their functions by binding to chromatin. The interactions of lncRNAs with their target chromatin DNA are not clear. Therefore, the function of most lncRNAs remains unknown. Here, we developed a novel method to capture RNA-chromatin interactions at a genome-wide scale called RADICL-seq (RNA And DNA Interacting Complexes Ligated and sequenced). RADICL-seq is a proximity ligation-based methodology that broadly identifies the target genomic regions for coding and ncRNAs. We made RADICL libraries of several cell lines from mouse, human and Drosophila. We demonstrated the compatibility of this technology to map ncRNAs roX in Drosophila S2 cells and Xist lncRNA in mouse female cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではRNAとクロマチンの相互作用を網羅的に検出する系RADICL-seq法を構築した。これまで核内RNAとクロマチンの相互作用の検出方法としてはChIRP-seqやCHART-seq法など1つのRNAをターゲットにした解析法しか存在しなかったがRADICL-seq法の開発により多くのRNAを同時に網羅的に解析することが可能となった。また免疫沈降法と組み合わせて新しい技術に応用することで、よりターゲットを絞った解析が可能となった。

Report

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

    (7 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Genome-Wide Technologies to Study RNA-Chromatin Interactions2020

    • Author(s)
      Kato Masaki、Carninci Piero
    • Journal Title

      Non-Coding RNA

      Volume: 6 Issue: 2 Pages: 20-20

    • DOI

      10.3390/ncrna6020020

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] FANTOM enters 20th year: expansion of transcriptomic atlases and functional annotation of non-coding RNAs2020

    • Author(s)
      Abugessaisa Imad et al.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 49 Issue: D1 Pages: D892-D898

    • DOI

      10.1093/nar/gkaa1054

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] RNAとクロマチンの相互作用を網羅的に検出する系を用いた空間的転写制御の解析2021

    • Author(s)
      加藤 雅紀, Xufeng Shu, Alessandro Bonetti, 橋本 浩介, Piero Carninci
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 新しい技術RADIP-seq法を用いた機能的lncRNAの探索2021

    • Author(s)
      Xufeng Shu, 加藤 雅紀, Piero Carninci
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] RNAとクロマチンの相互作用を網羅的に検出する系を用いたRNA局在の解析2021

    • Author(s)
      加藤雅紀
    • 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
    • Invited
  • [Presentation] RNAとクロマチンの相互作用を網羅的に検出する系の開発2019

    • Author(s)
      加藤雅紀、Yip Wing Hin、Bonetti Alessandro、橋本浩介、村田光義、Carninci Piero
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] RNAとクロマチンの相互作用を網羅的に検出する系の開発2019

    • Author(s)
      加藤雅紀、Bonetti Alessandro、橋本浩介、Yip Wing Hin、Carninci Piero
    • Organizer
      第13回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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

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