Genome imprinting mechanism based on the chromatin higher order structure

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K07248
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Genome biology
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: Tomikawa Junko 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 周産期病態研究部, 研究員 (80534990)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: アレル特異的ループ形成 / Grb10 / シスエレメント

Outline of Final Research Achievements

Using mouse ES cell line, we analyzed allele-specific epigenomic profile including gene expression, histone modification and chromatin loop conformation. Comparative analysis of genome-wide chromatin loop formation showed that no marked differentiations were observed between maternal and paternal alleles. However, the locus of already-known imprinting gene, Grb10, showed maternal-specific expression and maternal-specific loop formation between the major promoter and a region in which H3K27ac and H3K4me1 modifications were found. We then made the knockout mice lacking the region with H3K27ac and H3K4me1 modifications and investigated the phenotypes of the knockout mice.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ゲノムインプリンティングは哺乳動物の発生や発育に重要な働きをしており、そのエピジェネティック制御機構の破綻はヒトでは先天異常や癌の発生に関与することが知られている。また、インプリント遺伝子はありふれた（罹患率の高い）疾患にも関与することが示唆されている。例えば、近年の全ゲノム関連解析で、複数の糖尿病感受性SNPがインプリント遺伝子クラスター内に同定されている。マウス細胞をモデル系としてインプリント遺伝子発現に関与するシスエレメントを同定することで、このような疾患感受性SNPの機能推定が可能となると期待される。