2018 Fiscal Year Annual Research Report
Detection of monoallelically expressed genes under epigenetic control and quest for intraindividual genetic diversities
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16K14644
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
阿部 訓也 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, チームリーダー (40240915)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | モノアレル発現遺伝子 / Ｘ染色体不活性化 / 刷り込み遺伝子 / 遺伝的多様性 / 多能性幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ランダムに不活性化されるランダムモノアレル発現遺伝子（Random Monoallelic Expression:RME)、および一方の染色体からのみ発現する刷り込み型のモノアレル発現遺伝子は個体内遺伝的多様性に影響する要因になると考えられるが、その正確な実態は明らかにされていない。そこで、本研究では、マウスを材料に、RMEの代表的な例であるＸ染色体不活性化の開始時における発現変動および常染色体上でのRMEの探索、また刷り込み型の発現を示す新たなモノアレル発現遺伝子の探索を行なってきた。異なるマウス亜種系統の交配から得られたハイブリッド胚から雌ES細胞を樹立し、このES細胞からエピブラスト幹細胞(EpiSC)への分化系を利用し、Ｘ染色体不活性化開始前後の発現変動をシングルセルRNA-Seqによって解析した。使用した亜種マウス系統の間には、多数の1遺伝子多型（SNP）が存在しており、多くの転写産物のアレル特異的遺伝子発現解析が可能と考えられる。また、形成されたEpiSC様細胞の単一クローン由来の細胞株を樹立した。Ｘ染色体不活性化では、一旦不活性化を受けるとその不活性化パターンは細胞世代を経ても維持されるので、同一クローンに由来する細胞ではＸ染色体上のRMEは同一のパターンで維持される。これらの細胞のシングルセル解析を行い、各種のRMEの検出、その発現パターンの解析を行った。その結果、予想通り、用いた分化系でも実際にＸ染色体不活性化が生じており、その開始から完了に至る発現動態をシングルセルレベルで解析・記述することに初めて成功した。また、予想に反して、既知の刷り込み遺伝子とは異なる、遺伝型に依存してモノアレル発現を示す遺伝子も複数同定された。
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[Journal Article] WNT inhibition and increased FGF signalling promotes derivation of less heterogeneous primed human embryonic stem cells, compatible with differentiation2019
Author(s)
Taelman J, Popovic M, Bialecka M, Tilleman L, Warrier S, Van Der Jeught M, Menten B, Deforce D, Sutter P DE, Nieuwerburgh V, Abe K, Heindryckx B, Chuva de Sausa Lopes SM
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Journal Title
Stem Cells and Development
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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