Elucidation of the correlation between higher-order genome structure dynamics and gene expression

• Project/Area Number: 23K23872
• Project/Area Number (Other): 22H02609 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43060:System genome science-related
• Research Institution: Kyushu University (2023-2024); Hiroshima University (2022)
• Principal Investigator: 落合 博 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (60640753)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新海 創也 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, 上級研究員 (60547058)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000); Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
• Keywords: クロマチン / 転写 / 高次ゲノム構造 / 数理モデリング / ライブイメージング

Outline of Research at the Start

遺伝子の発現制御には、プロモーター・エンハンサーの物理的相互作用が重要な役割を果たしている。しかし、細胞間で高次ゲノム構造は顕著な多様性が認められ、この多様性がいかに個々の細胞での遺伝子発現量の多様性や動態に影響を与えているかについては明らかになっていない。本研究では、マウスES細胞を対象に、DNA/RNA-seqFISHを利用して遺伝子発現状態と高次ゲノム構造情報を多数の細胞から抽出する。さらに、マウスES細胞のHi-C情報をもとに、申請者らが開発した独自アルゴリズムを利用して高次ゲノム構造を推測し、統合的に解析する。これらにより、高次ゲノム構造-遺伝子発現動態の関係性を定量的に解明する。