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ヒト生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御機構

Publicly Offered Research

Project AreaAnalyses and regulation of germline epigenome
Project/Area Number 26112502
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

岡江 寛明  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10582695)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
KeywordsDNAメチル化 / 生殖細胞 / ゲノムインプリンティング / ヒト生殖細胞 / 次世代シーケンサー
Outline of Annual Research Achievements

DNAメチル化は、核の初期化、ゲノムインプリンティング、X染色体不活化、レトロトランスポゾンの発現抑制などに重要な役割を担っている。本研究は、ヒト初期発生過程におけるDNAメチル化ダイナミクスを、全ゲノムレベルで明らかにすることを目的としている。昨年度は、ヒト卵子、精子および胚盤胞の全ゲノムバイサルファイトシークエンシング(WGBS)解析を行い、受精後の脱メチル化について詳細な解析を行った。
本年度は、胎児臍帯血、初期胎盤(7~8週)由来の細胞性栄養膜細胞および間質細胞のWGBS解析を行い、卵子、精子および胚盤胞のメチロームデータとの比較を行った。臍帯血と間質細胞は胚盤胞期の内部細胞塊に、細胞性栄養膜細胞は栄養外胚葉に由来する。胚盤胞は低メチル化状態(平均メチル化率26%)にあるが、臍帯血および間質細胞のメチル化率は75%程度であった。臍帯血および間質細胞では、ゲノムの大部分が着床後にほぼ完全にメチル化されていたが、CpGアイランドは低メチル化、インプリント領域は中程度(30-70%)のメチル化を維持していた。
一方で、細胞性栄養膜細胞の平均メチル化率は50%程度であり、多くの領域が中程度のメチル化を維持していることを見出した。さらに、アリル特異的DNAメチル化解析を行ったところ、卵子で高メチル化、精子で低メチル化状態にある領域のうち、約30%が母方アリル特異的メチル化を胎盤で維持していた。一方、その他の領域については、胎盤におけるアリル特異的メチル化は見られなかった。これらの解析より、ヒト胎盤には2500程度の新規インプリント領域が存在することを明らかにした。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] DNA methylation errors in imprinting disorders and male infertility.2015

    • Author(s)
      Kitamura A, Hiura H, Miyauchi N, Okae H, Chiba H, Arima T.
    • Journal Title

      Congenit Anom (Kyoto).

      Volume: 55 Pages: 133-144

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] RNA sequencing-based identification of aberrant imprinting in cloned mice.2014

    • Author(s)
      Okae H, Matoba S, Nagashima T, Mizutani E, Inoue K, Ogonuki N, Chiba H, Funayama R, Tanaka S, Yaegashi N, Nakayama K, Sasaki H, Ogura A, Arima T.
    • Journal Title

      Hum Mol Genet.

      Volume: 23 Pages: 992-1001

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genome-wide analysis of DNA methylation dynamics during early human development.2014

    • Author(s)
      Okae H, Chiba H, Hiura H, Hamada H, Sato A, Utsunomiya T, Kikuchi H, Yoshida H, Tanaka A, Suyama M, Arima T.
    • Journal Title

      PLOS Genetics.

      Volume: 10

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Transcriptome profiling of purified human trophoblast cells2016

    • Author(s)
      Hamada H, Sato T, Okae H, Yaegashi N, and Arima T.
    • Organizer
      63th Annual Scientific Meeting
    • Place of Presentation
      Montreal, QC, Canada
    • Year and Date
      2016-03-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Incomplete erasure of germline DNA methylation in the human placenta2016

    • Author(s)
      岡江寛明
    • Organizer
      1.新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」International Symposium
    • Place of Presentation
      京都大学百周年時計台記念館(京都府宇治市)
    • Year and Date
      2016-02-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト胚発生におけるエピジェネティクスの変調2015

    • Author(s)
      有馬隆博、樋浦仁、岡江寛明、千葉初音、宮内尚子
    • Organizer
      第33回受精着床学会
    • Place of Presentation
      TFTホール(東京都江東区)
    • Year and Date
      2015-11-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒト胎盤におけるインプリント型X染色体不活性化2015

    • Author(s)
      濱田裕貴、岡江寛明、八重樫伸生、有馬隆博
    • Organizer
      第23回日本胎盤学会学術集会
    • Place of Presentation
      JA共済ホール(東京千代田区)
    • Year and Date
      2015-11-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト初期発生過程におけるインプリンティング制御2015

    • Author(s)
      岡江寛明
    • Organizer
      2.新学術領域研究「生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御」若手勉強会
    • Place of Presentation
      ラフォーレ修繕寺(静岡県伊豆市)
    • Year and Date
      2015-07-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA methylation dynamics and regulation of genomic imprinting during human development2015

    • Author(s)
      Okae H, Arima T
    • Organizer
      EMBO Workshop
    • Place of Presentation
      Gottingen, Germany
    • Year and Date
      2015-05-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Genome-wide analysis of DNA methylation dynamics during early human development2014

    • Author(s)
      Arima T. Okae H.
    • Organizer
      12.International Human Epigenome Consortium (IHEC) Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada.
    • Year and Date
      2014-10-06 – 2014-10-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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