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エピゲノムパターン構築に不可欠な遺伝子と有害配列の識別メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 22K06180
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 InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

藤 泰子  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10623978)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywordsエピジェネティクス / クロマチン / DNAメチル化 / ヒストンバリアント / 植物 / ゲノム
Outline of Research at the Start

真核生物は、ゲノム中に存在する遺伝子と有害配列を正確に識別し、それぞれに適したクロマチン修飾を付加して転写制御する。この識別は個体発生やゲノム維持に不可欠であるが、識別メカニズムは未知である。本研究では、CGメチル化とヒストンバリアントに焦点をあて、遺伝学とエピゲノミクスを駆使して、エピゲノムパターン構築におけるこれら因子の寄与を評価し、遺伝子と有害配列を識別する機構解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

真核生物は、ゲノムにコードされる遺伝子と潜在的に有害なトランスポゾンとの違いを正確に識別し、それぞれ異なるクロマチン修飾を付加して転写制御する。本研究では、こうした抑制的クロマチン修飾の喪失からの回復過程において必要なエピゲノム情報の探索を通して、遺伝子と有害配列の識別メカニズムの理解を目指している。
今研究計画では、研究代表者の先行研究により見出された識別因子候補「CGメチル化」および「H2Aバリアント」に焦点を当て、また研究代表者が確立したde novoエピゲノム構築系を応用し、これら因子のゲノム分布を人為的に操作して喪失型および増加型de novoエピゲノム構築系を確立し、そのF1個体における抑制修飾回復の有無や親との同一性を評価する。2022年度はその準備として、「CGメチル化」および「H2Aバリアント」の喪失型および増加型de novoエピゲノム構築系を確立するため、系のコンストラクションや植物の交配、ジェノタイピングなどの作業を進めた。また、本研究に関連する最近の研究論文の総説執筆を行なった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の主目的は、ホスト生物がトランスポゾンと遺伝子を識別するメカニズムの解明であり、2022年度はその足場となる実験系の確立作業を進めた。したがって、順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

2023年度は、引き続き実験系の確立作業を進め、年度内の完了を目指す。また、確立された系から順次、「CGメチル化」および「H2Aバリアント」が増減した際のエピゲノム構築課程を調べていく予定である。

Report

(1 results)
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Crosstalk among pathways to generate DNA methylome2022

    • Author(s)
      To Taiko Kim、Kakutani Tetsuji
    • Journal Title

      Current Opinion in Plant Biology

      Volume: 68 Pages: 102248-102248

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2022.102248

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非ゲノム情報のゲノム内パターン形成における非ゲノム情報間クロストーク - 植物の視点から -2022

    • Author(s)
      藤泰子、角谷徹仁
    • Organizer
      第74回細胞生物学会 シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 2種のDNAメチル化間のクロストークが植物エピゲノムパターン形成を駆動する2022

    • Author(s)
      藤 泰子, 山崎慈恵, 小田頌子, 富永さやか, 竹内俊平, 角谷徹仁
    • Organizer
      第94回日本遺伝学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Local and global crosstalk among heterochromatin marks drives epigenome patterning in plants2022

    • Author(s)
      Taiko To, Tetsuji Kakutani
    • Organizer
      第95回日本生化学会シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Local and global crosstalk among heterochromatin marks drives epigenome patterning in plants2022

    • Author(s)
      Taiko To, Tetsuji Kakutani
    • Organizer
      第1回非ゲノム情報複製シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Crosstalk between CG and non-CG DNA methylation drives plant epigenomic pattern formation2022

    • Author(s)
      Taiko To, Chikae Yamasaki, Shoko Oda, Shumpei Takeuchi, Sayaka Tominaga, Tetsuji Kakutani
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Asia, Plant Epigenetics
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2023-12-25  

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