2022 Fiscal Year Annual Research Report
内在性レトロウイルスが駆動する遺伝子発現制御ネットワークの生理機能の解明
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20K15767
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
伊東 潤平 東京大学, 医科学研究所, 助教 (20835540)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 遺伝子発現制御ネットワーク / トランスポゾン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒトの発生・分化等の生理機能を司る内在性レトロウイルス（ERV）由来エンハンサーを同定するために、ヒトの様々な組織および細胞から分取された1細胞RNA-Seqデータおよびオミクスデータを網羅的に解析した。その結果、始原生殖細胞の分化において、ERV由来エンハンサーが重要な役割を果たしている可能性が示唆されたので、以下に報告する。
生殖細胞の発生を司る遺伝子発現制御ネットワークは、哺乳類の進化過程において著しく多様化しており、進化の過程でfine-tuningされてきたことが示唆される。本研究では、類人猿特異的なERVの一種であるLTR5_Hsが、始原生殖細胞における遺伝子発現制御ネットワークを改変した可能性を示す。LTR5_Hsは、iPS細胞から樹立したヒトの始原生殖細胞様細胞（PGCLC）においてエピジェネティックに活性化していた。LTR5_Hsの周囲に存在する遺伝子の発現は、LTR5_Hsの活性化に伴いPGCLCにおいて特異的に誘導されていた。さらに、ヒトとカニクイザル（非類人猿）の比較トランスクリプトーム解析により、LTR5_Hsの周囲に存在する遺伝子の発現は、ヒトのPGCLCでは活性化するが、カニクイザルの始原生殖細胞では活性化しないことが明らかとなった。以上から、LTR5_Hsの挿入が、類人猿特異的なエンハンサーを創出することで始原生殖細胞における遺伝子発現制御ネットワークを改変し、遺伝子発現パターン、さらには始原生殖細胞の形質を変化させた可能性があることが明らかとなった。
本研究成果をまとめ、国際研究誌PLoS Geneticsに上梓した。
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