DNA methylome analysis of chicken primordial germ cells for epigenetic breeding

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05226
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Kaneoka Hidenori 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (30631973)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 蛍光イメージング / DNA修復

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to develop new probes to detect environmental stress (DNA damage) to analyze the epigenetic status of chicken primordial germ cells (PGCs) by fluorescence imaging.
We designed BiFC (Bimolecular fluorescence complementation) probes utilizing repair factor RAP80 and post-translational modification factor SUMO and analyzed to detect DNA damage foci. The BiFC probe signal showed high localization with the DNA damage marker γH2AX, successfully detecting DNA repair foci. If we could label the BiFC signal sites with this probe, it is expected to identify genomic regions that are more susceptible to environmental changes, leading to the identification of epigenomic regions that are useful for breeding.

Free Research Field

遺伝子工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

DNA損傷を検出するために修復因子RAP80と翻訳後修飾因子SUMOを利用したBiFCプローブを開発し解析を行った。BiFCプローブは外部から薬剤によるDNA損傷を与えなくても蛍光シグナルを発しており、内在的に起こる微弱なDNA損傷を検出していることがわかった。これまで免疫染色等の手法を用いなければ検出できなかった損傷を本研究で開発したBiFCプローブを用いることで、より明確に検出することができた。また、BiFCプローブの局在はDNA損傷によりダイナミックに変化していることがわかり、DNA修復の基礎的解析に利用できる可能性もある。