2014 Fiscal Year Research-status Report
体細胞エピゲノム情報の系統解析による哺乳類の細胞系譜および細胞分化過程の推定
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25440186
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小柳 香奈子 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (20362840)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 細胞分化 / エピジェネティクス / DNAメチル化 / 細胞系譜 / 系統解析 / 祖先復元 / 血球系細胞 / 造血幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2014年度は2013年度に引き続き、マウスの血球系細胞をモデルケースとし、血球系細胞の分化過程を、分化した細胞のDNAメチル化情報の系統解析から再構築できるか、さらなる検証を行い、以下の成果を得た。
１．DNAメチル化レベルの頻度解析を行った。その結果、ほとんどのメチル化サイトのメチル化レベルは0.0あるいは1.0に近いことが確認され、メチル化情報を二値化して系統解析することによる影響は限定的であることが示唆された。
２．DNAメチル化サイトの特徴解析を行うことで、細胞分化過程の再構築に適したDNAメチル化サイトと、適さないDNAメチル化サイトに関する検証を行った。異なる系統で独立にメチル化あるいは脱メチル化が起きるhomoplasyは系統解析を歪める可能性があり、細胞分化過程の再構築に適さない。そこでDNAメチル化サイトをhomoplasyサイトとnon-homoplasyサイトに分類した。その結果、それらのサイトの存在比はおよそ1:6であることがわかった。さらにそれぞれのサイトの特徴を知る目的で、近傍の遺伝子の機能的な特徴を調べたところ、homoplasyサイトには特定の機能はみられなかったが、non-homoplasyサイトには転写制御、免疫反応、造血などの特徴があることが示された。したがってnon-homoplasyサイトは、造血細胞の分化過程をよく反映したメチル化状態を維持していることが示唆された。
以上の結果と2013年度に得られた結果を合わせて論文としてまとめ公表した。
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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
マウス血球系細胞において、DNAメチル化情報が細胞分化過程推定に適していること、また実際に系統解析により細胞系譜や発生過程の細胞のDNAメチル化状態の推定が可能なことを示し、研究成果を論文として発表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はさらに、DNAメチル化以外のヒストン修飾等のエピジェネティック修飾を用いて同様の解析が可能か、またマウス血球系細胞以外の各種体細胞について同様の解析が可能か、どこまで一般化が可能かを検証していく。
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| Causes of Carryover |
初年度に購入を予定していた解析サーバの未使用額を繰り越したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
引き続き人件費等に利用することで効果的に研究を進める。
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