2015 Fiscal Year Research-status Report
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26610130
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
笹井 理生 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30178628)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | クロマチン / ゲノム / 分子動力学計算 / 転写制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゲノム動力学による転写制御機構の解明を行うため、ヒトの繊維芽細胞の核内ゲノムの立体構造を計算する理論モデル構築に向けて研究を行った。1Mb解像度の計算を行い、染色体の核内分布を再現するモデルを作成した。このモデルにより、G1期初期の核小体形成が核内の染色体分布に決定的な影響を与えること、染色体と核小体の相互作用が染色体の大まかな構造を決めることを明らかにした。
さらに、10kb解像度モデルの構築を目指して、拡張3C法（Hi-C法）実験データを分析した。CTCF結合によるループ形成点をHi-C法データから精度よく求めるアルゴリズムを開発した。ヒストン修飾などエピジェノム情報を20次元ベクトルとして表現し、核小体形成部位を高精度で予測する計算法を開発した。
また、酵母の間期核内ゲノム構造の計算を行い、tRNA遺伝子の局在を表現するモデルを構築した。このモデルを用いて、テロメアのアンカーを失った変異体において発現レベルが下がった遺伝子の核内分布が合理的に説明できることを示した。
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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
27年度までの研究により、ヒトのゲノム構造計算では、エピジェネティックな情報から染色体間の相互作用を予測できる可能性が示され、理論の発展にとってヒントを得た。この手がかりをもとに、28年度はモデル構築を大きく前進させることができると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度までに開発された計算手法をさらに発展させ、28年度にはヒトゲノムの合理的な構造モデルを構築する。このモデルを用いて、構造と転写活性の関係、マイクロメートルスケールの染色体ダイナミクス、クロマチンドメインの形成と崩壊など、生物学的に重要な問題について研究を行う。
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| Causes of Carryover |
28年度に成果発表のため、論文投稿および旅費を計上する必要が生じたため、27年度予算を28年度に繰り越して使用することにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
英文校正、論文投稿料、および2017年1月にロスアンジェルス近郊で開かれるシステム生物学についての国際会議で成果発表するための旅費に用いる
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Research Products
(11 results)
