2021 Fiscal Year Research-status Report
脊椎動物におけるglobal DNAメチル化の機能の解明
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21K06013
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中村 遼平 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (30756458)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | DNAメチル化 / 脊椎動物 / 初期胚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNAのメチル化（特にシトシンのメチル化）は植物、菌類、動物に広く見られるエピジェネティック修飾の一つであるが、生物種によってその機能やゲノム上の分布が異なる。脊椎動物は遺伝子のプロモーターなどを除くほとんどのゲノム領域がメチル化を受けるglobalメチル化というメチル化パターンを持つ。このglobalメチル化は脊椎動物種に特有のメチル化パターンであるが、その機能は明らかになっていない。その原因としてはDNAメチル化を除去する実験が困難であったことなどが挙げられる。本研究では、メダカ受精卵においてDNAメチル化を完全に除去できる独自の実験系によって脊椎動物におけるglobalメチル化の機能を明らかにする。特に、発生初期胚においてDNAメチル化を除去した場合の転写やクロマチン状態への影響を記載する。さらに、globalメチル化が非コード領域をマスクすることで転写因子が不要な調節領域を活性化するのを防ぐという仮説を実験的に検証する。
まず、DNAメチル化が除去された場合にヒストン修飾がどのような影響を受けるかを検証した。DNAメチル化を除去した胚において各種ヒストン修飾の免疫染色を行ったところ、全ての修飾において大きな変化は見られなかった。しかし、免疫染色では各修飾のゲノム上の分布の変化は検出できない。そこで、次にそれぞれの修飾に対する抗体を用いてChIP-seqを行ったところ、ほぼ全ての修飾においてパターンに変化が見られた。今後、どのようなゲノム領域でどのような修飾の変化が起きているのか、詳細な解析を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、DNAメチル化阻害胚において複数のヒストン修飾のChIP-seqを行い、変化が検出できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
DNAメチル化によるヒストン修飾の変化がどのような分子メカニズムで起きているのかを明らかにするために、各修飾について変化したゲノム領域の配列的特徴などを解析する。さらに、globalメチル化が非コード領域をマスクすることで転写因子が不要な調節領域を活性化するのを防ぐという仮説を実験的に検証する。
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| Causes of Carryover |
当初の予定よりも実験条件の検討などが効率よく進み、使用する消耗品などが少なかったため。本年度ではさらにエピゲノム解析を行う予定であり、本年度予算と共にシークエンス関連の消耗品に使用する。
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Research Products
(1 results)
