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Regulation of domestication-related gene expression by retrotransposons

Research Project

Project/Area Number 20K15692
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

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

Principal Investigator

Shimode Sayumi  広島大学, ゲノム編集イノベーションセンター, 助教 (90772103)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords内在性レトロウイルス / レトロトランスポゾン / ゲノム / ネコ / 家畜化 / 多様性
Outline of Research at the Start

家畜には従順な性格、体型・下顎の小型化、白斑など野生種にはない一連の表現型の特徴が認められ、家畜化症候群と呼ばれる。イエネコにおいても他の家畜と同様の表現型変化が認められるが、その原因遺伝子や獲得メカニズムはわかっていない。申請者はイエネコと大型ネコ科動物との間で異なるレトロトランスポゾン配列が保持されていることを明らかにし、家畜化症候群をもたらす起因となったのではないかと着想した。本研究ではイエネコを研究対象とし、レトロトランスポゾンが家畜化関連遺伝子の発現に与えた影響を明らかにする。本研究成果は種を超えた家畜化メカニズム解明の足掛かりとなることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study was to determine the effect of retrotransposons on domestication-related gene expression of domestic cat.
RDRS C2a is endogenous retrovirus (ERV) and is located on the domestic cat's chromosome C2 and overlaps with WDR4. WDR4 and its surrounding sequences were highly conserved in the genome of the other Felidae species, but RDRS C2a was found only in a part of Felis.
RDRS C2a LTR had strong promoter activity. Most ERVs are inactivated by DNA methylation, but CpG sites in 5' LTR of RDRS C2a are hypomethylated, suggesting that it can be an promoter of its neighboring gene.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、イエネコの家畜化関連遺伝子発現に与えるレトロトランスポゾンの影響を明らかにしようとするものであった。現在までイエネコの家畜化メカニズムを明らかにした報告はない。
本研究成果の波及効果として、動物の家畜化にはどういった遺伝子発現制御機構の変化が必須であったか、種を超えた家畜化メカニズムの解明の足掛かりとなることが期待される。家畜化メカニズムの解明は、品種改良においても有用な基盤となり畜産業へも寄与する。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • Research Products

    (3 results)

All 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Characterization of DNA methylation and promoter activity of long terminal repeat elements of feline endogenous retrovirus RDRS C2a2022

    • Author(s)
      Sayumi Shimode, Takashi Yamamoto
    • Journal Title

      Virus Genes

      Volume: 58 Issue: 1 Pages: 70-74

    • DOI

      10.1007/s11262-021-01878-1

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of CRFK cells for vaccine production by inactivating endogenous retrovirus with TALEN technology2022

    • Author(s)
      Sayumi Shimode, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto, Takayuki Miyazawa
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 6641-6641

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10497-1

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] RDRS C2a LTRのDNAメチル化および転写活性の解析2022

    • Author(s)
      下出 紗弓
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2023-01-30  

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