Molecular mechanisms for changes in epigenome dynamics that have been involved in human-specific traits

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22452
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Ichiyanagi Kenji 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (70401560)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今村 公紀 京都大学, 霊長類研究所, 助教 (80567743)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: エピゲノム / 進化 / iPS細胞 / レトロトランスポゾン / 転写因子 / 神経前駆細胞

Outline of Final Research Achievements

Comparison of closely related species is a powerful tools to elucidate the origin of human-specific traits. In this study, we have established iPC cells from chimpanzee individuals in Primate Research Institute, Kyoto University. We then compared their pluripotency, transcriptomes, and epigenomes with those of human iPS cells. The iPS cells from the two species were very similar in these regards. We established a protocol to induce differentiation of iPS cells into neurons, which will be used to reveal interspecies changes in the epigenetic program during neuronal differentiation.

Free Research Field

エピジェネティクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒト特異的な形質や形態の理解には近縁種と発生学的な観点から比較する研究が有用であるが、実際の発生過程を解析することは困難である。ヒトiPS細胞およびチンパンジーを含む非ヒト霊長類のiPS細胞を用いた比較解析研究は新たなヒト進化学の方法として注目されている。本研究によって、ヒトとチンパンジーのiPS細胞の状態は大きく変わっていないことが確認され、これらを用いいることにより、さまざまな分化誘導実験と比較解析が可能になった。また、ニューロンへの分化誘導系も着実に確立することができた。これは他の霊長類のiPS細胞を用いても同様に分化させることができる可能性を示している。