2022 Fiscal Year Research-status Report
DNAメチル化をマーカーとする環境DNAエピジェネティクス
| Project/Area Number |
22K19346
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
源 利文 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (50450656)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山中 裕樹 龍谷大学, 先端理工学部, 准教授 (60455227)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| Keywords | 環境DNA / エピジェネティクス / メチル化 / 繁殖活動 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究項目1. 環境DNAにおけるDNAメチル化修飾状態の解析:水槽内で飼育したゼブラフィッシュを対象に、組織サンプルと環境DNAサンプルをそれぞれ解析し、ゼブラフィッシュのゲノム全体のメチル化状態が組織中と環境サンプルで一致するかを検証した。その結果、環境DNA濃度が分解によって急速に減少していくのに対して、メチル化率は分解の影響を受けず放出から72時間が経過した後も安定的に保たれていた。また、環境DNAのメチル化率は皮膚や脳、精巣などの組織DNAと同程度であり、環境DNAは組織DNAのメチル化状態を正しく反映していることが示唆された。一方で、卵巣の組織DNAのみ他の組織よりも明確にメチル化率が低かった。さらに、ゼブラフィッシュの繁殖活動がメチル化解析の結果に及ぼす影響を調べると、メチル化率は時間帯による差異がなかったものの、繁殖活動が活発に起きる時間帯では多くのサンプルから卵巣（成熟卵）に由来するものと考えられるメチル化率0%のリードを検出することに成功した。検出される数は時間帯によって有意な差があり、環境DNAのメチル化解析の応用可能性として、野外環境での魚の繁殖活動の検出が期待できる結果となった。
研究項目2.エピジェネティクスマーカーの探索:近年出版されているDNAのメチル化に関わる論文の収集を行って、モノアラガイやゼブラフィッシュを用いた研究例から、適切な対象遺伝子やメチル化解析手法のトレンドについて整理した。効率的にCpG領域等のメチル化の程度を把握する手法としてRRBS（Reduced Representation Bisulfite Sequencing）を選定し、実験準備を進めた。一方で、メチル化感受性をもつ制限酵素とPCRを用いた特定遺伝子領域を狙った分析方法についても検討を開始した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
いずれの計画も順調であり、当初の予定通りに進行している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ゼブラフィッシュで確認された繁殖活動をエピジェネティックマーカーから推定できる手法を、同じくコイ科の魚類であるコイ、カワバタモロコなどにも適用可能であるかを検討する。この検討で本手法がコイ科一般に適用可能であることが示された場合には、他の魚種についても検討する。
昨年度に引き続き、環境DNA分析による発生段階およびストレス状態のエピジェノミクスマーカーを探索する。
エピジェネティックマーカーによる生理状態等の観測について、環境RNAなどの他の手法による推定結果と比較するため、環境RNA分析も並行して行う。
|
| Causes of Carryover |
研究が予想よりうまく進展した結果、試行錯誤を繰り返すために購入が必要と見込まれていた試薬類の購入が不要になり、物品費に余剰ができた。また、新型コロナウイルス感染症の影響で当初予定ほど出張をすることができず、旅費にも余剰ができた。
2023年度は対象生物を当初計画以上に広げるため、余剰分の予算を物品費に注ぐことを予定している。
|
