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2012 Fiscal Year Annual Research Report

マウス多能性胚細胞・生殖細胞の発生プログラム制御に関する研究

Planned Research

Project AreaThe germline: its developmental cycle and epigenome network
Project/Area Number 20062013
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

阿部 訓也  独立行政法人理化学研究所, 動物変異動態解析技術開発チーム, チームリーダー (40240915)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杉本 道彦  独立行政法人理化学研究所, 動物変異動態解析技術開発チーム, 開発研究員 (10373317)
Project Period (FY) 2008-04-01 – 2013-03-31
Keywords始原生殖細胞 / ゲノム再プログラム化 / 遺伝子発現 / DNAメチル化 / Cancer Testis Antigen / 幹細胞
Research Abstract

内部細胞塊、エピブラストなどの胚性未分化細胞、始原生殖細胞(PGC)の発生過程では、遺伝子発現やエピジェネティックステータスの大規模な変動が生じる。本研究では、この発生プログラムの転換点の詳細な解析を通じて、その制御機構の解明を試みる。主成分分析によりPGCにおける遺伝子発現プロファイルの比較を行ったところ、7.5日胚,8.5日胚、9.5日胚からのPGCは、ステージが近いにもかかわらず、多くの遺伝子に発現変動が認められた。これらのステージは、ゲノムのDNAメチル化、ピストン修飾が大規模に変動する時期に相当しており、遺伝子発現全体にその変動が反映していると考えられる。その後、10.5日から12.5日までのステージでは雌雄のPGCとも比較的相互に類似したプロファイルを示した。しかし、その後、雌雄の配偶子形成に伴い、数千単位の遺伝子において著しい発現変動が認められた。その制御には様々なエピジェネティック制御が関与すると考えられ、その一つであるDNAメチル化のゲノムワイドな解析を行った。PGCのような希少な細胞の解析のため、既存の技術の微量化を試み、1ナノグラム程度のゲノムDNAの解析を可能とする技術の確立を行った。この方法を用いて、現在、発生過程のPGCゲノムのDNAメチル化変動の詳細な解析を行っている。また、その他の細胞との比較から、雄性生殖細胞のゲノムにおいて、1メガベース以上にわたる比較的広いゲノム領域が、連続して低メチル化状態となっていることを見出した。この領域には生殖細胞に特異的な発現を示す遺伝子が集中していた。その中には癌細胞および生殖細胞で特異的に発現することが知られているCancer Testis Antigen遺伝子が含まれており、生殖細胞と癌細胞での遺伝子発現に関与する共通なエピゲノム状態が存在することが示唆された。

  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] The ectopic expression of Ptfla induces spinal defects, urogenital defects and anorectal malformations in Danforth's short tail mice.2013

    • Author(s)
      Semba, K., et al.
    • Journal Title

      PLoS Genet.

      Volume: 9-2 Pages: el003204

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1003204

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] RNAi-mediated knockdown of Xist does not rescue the impaired development of female cloned mouse embryos.2013

    • Author(s)
      Oikawa. M., et al.
    • Journal Title

      J. Repord. Dev.

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell-cycle gene-specific control of transcription has a critical role in proliferation of primordial germ cells.2012

    • Author(s)
      Okamura, D., et al.
    • Journal Title

      Genes Dev.

      Volume: 26 Pages: 2477-2482

    • DOI

      10.1101/gad.202242.112.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular identification of t^<w5> : Vps52 promotes pluripotential cell differentiation through cell-cell interactions.2012

    • Author(s)
      Sugimoto, M., et al.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 2 Pages: 1363-1374

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2012.10.004.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Xist発現から見たマウス着床期における細胞リプログラミング2012

    • Author(s)
      志浦寛相, 阿部訓也
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡市)
    • Year and Date
      2012-12-14
  • [Presentation] マウス生殖細胞で発現するX連鎖遺伝子群に見出された特徴的なエピジェネティック修飾2012

    • Author(s)
      池田理恵子、志浦寛相、沼田興治、細川美穂子、近藤昌代、中馬新一郎、阿部訓也
    • Organizer
      日本遺伝学会第84回大会
    • Place of Presentation
      九州大学百年講堂(福岡市)
    • Year and Date
      2012-09-25
  • [Presentation] t^<w5>変異マウスの解析で明らかになったり瓩認夐伝子の多能性幹細胞分化制御因子としての役割2012

    • Author(s)
      杉本道彦、近藤昌代、阿部訓也
    • Organizer
      日本遺伝学会第84回大会
    • Place of Presentation
      九州大学百年講堂(福岡市)
    • Year and Date
      2012-09-24

URL: 

Published: 2014-07-16  

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