2014 Fiscal Year Annual Research Report
ヒトを特徴づけるゲノム基盤解明のための脳比較トランスクリプトーム・エピゲノム研究
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25711027
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| Research Institution | Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences |
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Principal Investigator |
郷 康広 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター), 新分野創成センター, 特任准教授 (50377123)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ゲノム / トランスクリプトーム / メチル化 / 霊長類 / 進化 / 脳 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトの大きな特徴である脳、特に前頭前野の肥大化を含めた脳の機能進化をターゲットとし、ヒトと類人猿の複数個体の死後脳8領域における比較トランスクリプトーム解析を行うことにより、ゲノムにコードされた情報の時空間的な制御機構を、機能脳領野間・種間において解明し、その多様化に関与した遺伝子群を同定するとともに、それらの遺伝子群がいかにヒト化に寄与し得たかを解明することを目的とする。
平成2５年度までに収集したヒトと類人猿の死後脳サンプル（計９個体分）に加えて、平成26年度はヒトの死後脳を新潟大学脳研究所の共同研究として特に力をいれて収集を行った。また、動物園や研究施設において死亡したチンパンジーの死後脳の収集も合わせて行い、合計でヒトに6検体、チンパンジー６個体、ゴリラ１個体、テナガザル１個体からの死後脳を収集することができた。それらの死後脳から対象とする８領域を回収し、RNAの抽出、RNAの品質チェックを行ったのち、次世代シーケンサーによるトランスクリプトーム解析用のライブラリー（合計101）の作製を行い、イルミナ社のHiSeqによる配列決定を終えたところである。
解析の結果、海馬以外の領域においてヒトの系統で特に発現プロファイルを変化させていることが明らかになった。また、ある種のある領野（例えば、ヒトの前頭前野背外側部など）に特異的な発現変化が見られる遺伝子の同定を試みた結果、そのような遺伝子には、精神・神経疾患関連遺伝子が多くふくまれている傾向を認めた。
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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
次世代シーケンサーによる比較トランスクリプトーム解析は必要な配列データの解読を全て終え、現在、より詳細な解析を進めている。また、比較トランスクリプトームに用いた同じ領域からDNAを調整し、比較メチローム用のライブラリーを現在作製中である。このように、サンプリングに関しては、過去２年で必要量の死後脳サンプルの収集を終え、比較トランスクリプトーム解析に関しても、実験データの取得を全て終えており、順調に研究が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに取得したトランスクリプトームデータのより詳細な解析を進める。また、メチローム解析のためにCpGアイランドやプロモーター領域に見られるシトシンのメチル化の定量化解析をRRBS（Reduced Representation Bisulfite Sequencing）法により行う。そのためのライブラリー作製を行う。研究を通じて得られた種間・脳領域間のトランスクリプトームプロファイル、メチロームプロファイルの結果より、ゲノムにコードされた遺伝子情報の時空間的な制御機構の解明、および、ヒト化に関与した遺伝子群の同定を行うことで、それらの遺伝子群がどのようにヒト化に寄与したか、という点に関して総合的な検討を加える。
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| Causes of Carryover |
大規模な実験はほぼ終了したが、小規模の検証実験を行う必要があるため、小額の経費の次年度への繰越を行った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度が研究期間の最終年であるため、全額執行する。
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