体細胞初期化過程における内在性レトロトランスポゾンの役割

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26670137
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 山本 拓也 京都大学, iPS細胞研究所, 助教 (60546993)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ゲノム / 発生･分化

Outline of Annual Research Achievements

近年の研究により、胚の初期発生過程や神経発生過程といった特定の時期に内在性レトロトランスポゾンによるゲノムの改変が高頻度で起こることが明らかとなってきた。つまり、細胞運命変換過程のある特定の時期、ある特定の細胞でゲノムDNA配列の改変が高頻度で起こりうる。本研究では、人工的な細胞運命変換過程である体細胞初期化過程におけるレトロトランスポゾンによるゲノムの改変について解析することを目的とした。
本年度は、まず、昨年度までにRC-seqにより同定したiPS細胞のレトロトランスポゾン挿入箇所の検証を行なった。ポジティブコントロールとして、iPS細胞誘導時に用いたレトロウィルスの挿入箇所（RC-seqで同定）は、PCRでも確認できた。また、リファレンスゲノム（hg19）に存在しないLINEやSINE配列（RC-seqで同定）もPCRで確認できた。しかしながら、iPS細胞誘導時に新たに獲得したLINE配列やSINE配列については通常のPCRでは確認できなかった。このことは、iPS細胞の一部のみにレトロトランスポゾンの挿入が起こっていることを示唆する。一部の細胞への挿入を確認するには、より精度の高い検証方法が必要である。一方、新規に同定した挿入箇所について、どのような特徴があるのかを、近傍の遺伝子の機能、転写因子結合配列、エピジェネティック修飾といった観点から関連を調べたが、統計的有意な関連性は見出せなかった。さらに、レトロトランスポゾンレポーターシステムを用いた体細胞初期化過程におけるレトロトランスポゾンによるゲノムの改変時期を調べるシステムを構築したが、改変が生じやすい時期の特定には至らなかった。