2015 Fiscal Year Annual Research Report
植物ゲノム上のエピジェネティック状態の動きをハイスループットで検出する手法の開発
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26660008
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
佐藤 壮一郎 京都府立大学, 生命環境科学研究科(系), 研究員 (00399809)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / プロモーター / 次世代シーケンサー / ゲノム / ヒストン / シロイヌナズナ / 遺伝子転移 / 植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の核ゲノムでは、外来DNAの挿入などによって新たな転写領域が出現することがある。この現象にはエピジェネティックな制御が関わっていると考えられてきたが、詳細なメカニズムは分かっていない。本研究では、バーコードと呼ばれる十塩基程度の配列を付加したプロモーター欠損型レポーター遺伝子を、植物ゲノム中の様々な領域に導入し、その周辺のクロマチン状態を次世代シーケンサーで並列的に解析する手法(ChIP-TRIP法)の開発を行った。
初年度は、プロモーター欠損型レポーター遺伝子が導入された約16,000系統のシロイヌナズナT87培養細胞を作製し、そのうち4,504系統について、レポーター遺伝子の位置と転写レベルを決定した。また、これらレポーター遺伝子のクロマチン状態を解析する手法の検討を行った。その結果、意外なことに、導入されたレポーター遺伝子の約3割(1,355箇所)が転写能を獲得しており、その中には、プロモーターの無い領域や、ヘテロクロマチン領域に挿入されたものも多く含まれていた。
最終年度は、レポーター遺伝子の転写活性化の要因を明らかにする為、野生型細胞のRNA-Seq実験によるレポーター遺伝子挿入箇所の挿入前転写状態の解析を行った。また、転写能を獲得したレポーター遺伝子の転写開始点の解析も行った。その結果、非転写領域内に挿入されたレポーター遺伝子も十分な頻度で転写能を獲得できることが明らかとなった。また、レポーター遺伝子の転写の開始位置(5’非翻訳領域の長さ)が、既存の遺伝子に比べて非常に多様であることが示唆された。一方、レポーター遺伝子のクロマチン状態の解析では、アダプターオリゴDNAを用いたクロマチン濃縮による方法に代えて、アンプリコンシーケンス法の検討を行った。その結果、レポーター遺伝子の5’末端領域におけるヒストンH2A.Zの局在レベルの解析が可能であることが示された。
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