2021 Fiscal Year Annual Research Report
クロマチン構造と遺伝子発現を接続する一細胞時系列モデリング
Publicly Offered Research
| Project Area | Mechanisms underlying replication of non-genomic codes that mediate plasticity and robustness for cellular inheritance |
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| Project/Area Number |
20H05393
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
前原 一満 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (90726431)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | クロマチン / マルチオミクス / 一細胞 / 状態空間モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画では、独自技術であるChIL法によるマルチオミクスデータの取得と、一細胞データの時間構造推定法を組み合わせた遺伝子発現ダイナミクスの時系列解析法を確立することで、クロマチン構成因子と遺伝子発現制御の制御／依存関係の理解することを目指している。具体的には、以下の3つの目標を達成しながら計画を遂行する。まず、一細胞データの時系列解析を行うための基礎技術を確立（目標1）し、取得したマルチオミクスデータ（目標2）から構築する時系列モデルへの適合度を指標として、分化時の遺伝子発現制御システムの駆動に必須となる、モデルの外部としての非ゲノム因子同定を目指す（目標3）ものである。本年度は、組織のエピゲノムデータから転写の動態を抽出する手法を開発し、主著論文として発表を行った。クロマチンによる遺伝子制御のモデルケースとして、筋損傷後の筋衛星細胞の活性化から、骨格筋の再生に至るプロセスを主なターゲットとして解析した。組織切片中の限られた細胞数であっても、高い感度・精度でクロマチン構造や転写因子のゲノムワイド解析ができることを示した。さらに論文では、traveling ratioを応用し、クロマチン構成因子の局在変化を評価するための統計モデルを提案し、骨格筋再生過程における転写とクロマチン構造の時間変化を解析した。また、組織の単一細胞遺伝子発現データに適した細胞特徴抽出法の論文を発表した。クロマチン分野における領域内共同研究の論文成果を得たほか、オミクスデータ解析を支援し計４報の共著論文成果を得た。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Relayed signaling between mesenchymal progenitors and muscle stem cells ensures adaptive stem cell response to increased mechanical load.2022
Author(s)
Kaneshige A, Kaji T, Zhang L, Saito H, Nakamura A, Kurosawa T, Ikemoto-Uezumi M, Tsujikawa K, Seno S, Hori M, Saito Y, Matozaki T, Maehara K, Ohkawa Y, Potente M, Watanabe S, Braun T, Uezumi A, Fukada SI.
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Journal Title
Cell Stem Cell.
Volume: 29
Pages: 265-280.e6
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Modeling population size independent tissue epigenomes by ChIL-seq with single thin sections.2021
Author(s)
Maehara K, Tomimatsu K, Harada A, Tanaka K, Sato S, Fukuoka M, Okada S, Handa T, Kurumizaka H, Saitoh N, Kimura H, Ohkawa Y.
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Journal Title
Mol Syst Biol.
Volume: 17
Pages: e10323
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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