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Evolutionary utilization of DNA methylation for regulation of gene expression in primitive vertebrates

Research Project

Project/Area Number 23770273
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Evolutionary biology
Research InstitutionNational Research Institute for Child Health and Development (2012-2014)
Ochanomizu University (2011)

Principal Investigator

OKAMURA Kohji  独立行政法人国立成育医療研究センター, システム発生・再生医学研究部, 室長 (80456194)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsDNAメチル化 / エピジェネティクス / 遺伝子発現 / 原索動物 / 転写開始点 / プロモータ / CpGアイランド
Outline of Final Research Achievements

Vertebrates and invertebrates differ not only in the possession of a backbone, but also in the regulation of gene expression. Unlike in mice and humans, DNA methylation is not considered to be crucial for gene transcription in invertebrates. Accordingly, some organisms including larvaceans, fruit flies, nematodes, and yeasts have lost the CpG methylation system, whereas many prokaryotes still retain it. In the present study, we focused on the lamprey and ascidian―organisms regarded as evolutionary links between vertebrates and invertebrates―and examined the genomic sequences of their promoters. Total RNA samples were extracted from whole embryos to cover many promoters, and their sequences were determined by RNA-seq. Genome-wide DNA methylation analysis was also performed at base resolution using the PBAT method for both species. As a result, two types of promoters were clearly characterized in terms of the use of DNA methylation for each transcriptional system.

Report

(5 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2015 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (25 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] DNA methylation analysis of human myoblasts during in vitro myogenic differentiation: de novo methylation of promoters of muscle-related genes and its involvement in transcriptional down-regulation2015

    • Author(s)
      Miyata K, Miyata T, Nakabayashi K, Okamura K, Naito M, Kawai T, Takada S, Kato K, Miyamoto S, Hata K, Asahara H
    • Journal Title

      Hum. Mol. Genet.

      Volume: 24 Issue: 2 Pages: 410-423

    • DOI

      10.1093/hmg/ddu457

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    • Author(s)
      Hayashi K, Kawai YL, Yura K, Yoshida MA, Ogura A, Hata K, Nakabayashi K, Okamura K
    • Journal Title

      Mitochondrial DNA

      Volume: ? Issue: 3 Pages: 1842-1843

    • DOI

      10.3109/19401736.2014.971251

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    • Author(s)
      Court F, Tayama C, Romanelli V, Martin-Trujillo A, Iglesias-Platas I, Okamura K, Sugahara N, Simon C, Moore H, Harness J, Keirstead H, Vicente Sanchez-Mut J, Kaneki E, Lapunzina P, Soejima H, Wake N, Esteller M, Ogata T, Hata K, Nakabayashi K, Monk D*
    • Journal Title

      Genome Res

      Volume: in press Issue: 4 Pages: 554-569

    • DOI

      10.1101/gr.164913.113

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    • Author(s)
      Yuri L. Kawai, Kei Yura, Miyuki Shindo, Rie Kusakabe, Keiko Hayashi, Kenichiro Hata, Kazuhiko Nakabayashi, Kohji Okamura
    • Journal Title

      Mitochondrial DNA Early Online

      Volume: ? Issue: 6 Pages: 863-864

    • DOI

      10.3109/19401736.2013.861432

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      Migita O, Maehara K, Kamura H, Miyakoshi K, Tanaka M, Morokuma S, Fukushima K, Shimamoto T, Saito S, Sago H, Nishihama K, Abe K, Nakabayashi K, Umezawa A, Okamura K, Hata K
    • Journal Title

      J. Hum. Genet.

      Volume: 59 Issue: 6 Pages: 326-331

    • DOI

      10.1038/jhg.2014.27

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      Fukawatase Y, Toyoda M, Okamura K, Nakamura K, Nakabayashi K, Takada S, Yamazaki-Inoue M, Masuda A, Nasu M, Hata K, Hanaoka K, Higuchi A, Takubo K, Umezawa A
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 5421-5421

    • DOI

      10.1038/srep05421

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      Rie Kusakabe, Saori Tani, Koki Nishitsuji, Miyuki Shindo, Kohji Okamura, Yuki Miyamoto, Kenta Nakai, Yutaka Suzuki, Takehiro G Kusakabe, Kunio Inoue
    • Journal Title

      Gene Expression Patterns

      Volume: 13 Issue: 1-2 Pages: 43-50

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      10.1016/j.gep.2012.11.001

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      Kohji Okamura, Riu Yamashita, Noriko Takimoto, Koki Nishitsuji, Yutaka Suzuki, Takehiro G. Kusakabe, and Kenta Nakai
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      BMC Genomics

      Volume: 12 (Suppl. 3) Issue: S3

    • DOI

      10.1186/1471-2164-12-s3-s7

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      第37回日本分子生物学会年会
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      2014-11-27
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      第37回日本分子生物学会年会
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      第37回日本分子生物学会年会
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      パシフィコ横浜
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      2014-11-25
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      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
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      2014-11-25
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      日本人類遺伝学会第59回大会
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      タワーホール船堀
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      San Diego Convention Center, San Diego, U. S.
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      岡村 浩司, 冨川 順子, 林 恵子, 阿久津 英憲, 秦 健一郎, 中林 一彦
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      第34回日本分子生物学会年会
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      パシフィコ横浜
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      2011-12-16
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      横山 貴央, 三浦 史仁, 岡村 浩司, 日下部 岳広, 伊藤 隆司
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      Kohji Okamura, Riu Yamashita, Noriko Takimoto, Koki Nishitsuji, Yutaka Suzuki, Takehiro G. Kusakabe, and Kenta Nakai
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      Mayu Fushimi and Kohji Okamura
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      National Center for Sciences Building, Tokyo, Japan
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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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