Tissue-specific pre-mRNA processing in living animals

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03181
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43010:Molecular biology-related
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: KUROYANAGI HIDEHITO 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30323702)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 遺伝子発現制御 / 新生RNA / 線虫 / スプライシング / 転写後プロセシング / 塩基修飾 / 代謝標識 / 長鎖シーケンシング解析

Outline of Final Research Achievements

We developed new methods to label nascent precursor messenger RNAs (pre-mRNAs) in vivo and successfully purified them by using a nematode worm C. elegans as a model multicellular organism. With the methods, we purified pre-mRNAs from a mutant worms strain defective in mRNA surveillance system and subjected them to long-read cDNA sequencing. We successfully identified genes whose expression levels are regulated at the pre-mRNA processing level coupled with the surveillance system genome wide. Among them was a gene whose expression level was regulated by nucleotide modification at the very splice acceptor site.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

mRNA前駆体のプロセシング動態および品質管理機構と共役する遺伝子発現制御が多細胞生物の個体レベルで明らかになるのは初めてである。哺乳類では個体レベルで同様の方法を適用しても同様の結果を得ることは実質的に困難である。また、転写後の塩基修飾が直接的にスプライシングに影響を与える例を始めて見出したものである。本研究成果は、哺乳類を含む他の多細胞動物における転写と共役したmRNAの転写後プロセシングによる遺伝子発現制御機構を考察する上で基礎となる重要な知見を与えるものである。