• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2023 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of the linkage between non-genomic information replication and transcriptional dynamics between sister chromatids

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms underlying replication of non-genomic codes that mediate plasticity and robustness for cellular inheritance
Project/Area Number 22H04694
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

落合 博  九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (60640753)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Keywords転写 / エピゲノム / 姉妹染色分体 / 細胞分裂 / ゲノムDNA
Outline of Annual Research Achievements

細胞は細胞分裂前にゲノムDNAを複製し、姉妹染色分体を生じる。DNA-FISH等から、姉妹染色分体上の特定遺伝子ペアはS/G2期において、明確に離れて存在することが観察される。一方、修飾ヒストンがほぼ対称的に両方の姉妹染色分体に受け渡されることから、姉妹染色分体間では非ゲノム情報が同等に分配・維持され、娘細胞において同様の遺伝子発現プログラムが実行されると考えられる。しかし、間期姉妹染色分体における1アレルレベルの非ゲノム情報複製・維持機構は技術的な課題により、不明なままである。まず、姉妹染色分体はDNA配列が同一なため、次世代シーケンサーなどを利用した解析では区別できない。また、DNAや転写活性はDNA/RNA-FISHで観察可能だが、細胞の固定が必要なため、同一細胞における細胞分裂前後の関係性の確認など、動的な変化を調べることはできない。
本研究では、ゲノムDNA複製後の姉妹染色分体間での転写動態を単一遺伝子イメージングにより定量的に解析し、姉妹染色分体間での遺伝子発現動態の同期率を定量的に調べ、その同期率と非ゲノム情報関連因子の細胞核内局在を調べた。また、姉妹染色分体間での転写同期率や非ゲノム情報関連因子の細胞核内局在が細胞分裂前後でどの程度相関があるのかを調べた。また、分化誘導条件下において、姉妹染色分体間での転写同期率がどの程度影響を受けるのか、定量的に調べた。この結果、非ゲノム情報複製と姉妹染色分体間の転写動態の連関性に関する知見を得た。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (2 results) (of which Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 13 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Transcription-coupled changes in higher-order genomic structure and transcription hub viscosity prolong enhancer-promoter connectivity2023

    • Author(s)
      Hiroaki Ohishi、 Soya Shinkai、 Hitoshi Owada、 Takeru Fujii、 Kazufumi Hosoda、 Shuichi Onami、 Takashi Yamamoto、 Yasuyuki Ohkawa、 Hiroshi Ochiai
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2023.11.27.568629

    • Open Access
  • [Journal Article] Precise immunofluorescence canceling for highly multiplexed imaging capturing specific cell state2023

    • Author(s)
      Tomimatsu Kosuke、Fujii Takeru、Bise Ryoma、Hosoda Kazufumi、Taniguchi Yosuke、Ochiai Hiroshi、Ohishi Hiroaki、Ando Kanta、Minami Ryoma、Tanaka Kaori、Tachibana Taro、Mori Seiichi、Harada Akihito、Maehara Kazumitsu、Nagasaki Masao、Uchida Seiichi、Kimura Hiroshi、Narita Masashi、Ohkawa Yasuyuki
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2023.10.17.561810

    • Open Access
  • [Presentation] 空間オミクス技術で切り開く生命現象の高深度理解2024

    • Author(s)
      落合 博
    • Organizer
      2024医療・健康ユニットシンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 遺伝子発現における転写バースト ~細胞レベルでの影響と制御機構~2024

    • Author(s)
      落合 博
    • Organizer
      第1回WS「未踏探索における個性と集団の役割」
    • Invited
  • [Presentation] Unveiling transcriptional dynamics in pluripotent stem cells through imaging analysis2024

    • Author(s)
      Hiroshi Ochiai
    • Organizer
      RIKEN IMS Seminar
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Regulation of gene expression dynamics in pluripotent stem cells revealed by imaging analysis2024

    • Author(s)
      Hiroshi Ochiai
    • Organizer
      RIKEN BDR Seminar
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Multimodal chromatin tracing法による転写動態に伴う高次ゲノム構造変化の解明2023

    • Author(s)
      落合 博
    • Organizer
      第46回 日本分子生物学会年会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 転写バーストサイクル過程で変化する高次ゲノム構造2023

    • Author(s)
      落合 博
    • Organizer
      第61回日本生物物理学会年会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Unveiling the dynamics of transcriptional regulation through spatial multimodal molecular imaging2023

    • Author(s)
      Hiroshi Ochiai
    • Organizer
      第18回生命医科学研究所ネットワーク国際シンポジウム
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 高次ゲノム構造とタンパク質凝集体形成による転写動態制御2023

    • Author(s)
      落合 博
    • Organizer
      令和5年遺伝研究会 クロマチン・細胞核構造の動的変換とゲノム機能制御
    • Invited
  • [Presentation] 単一遺伝子イメージングによって明らかにする転写動態制御2023

    • Author(s)
      Hiroshi Ochiai
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Chromatin structure and transcriptional dynamics: insights from chromatin tracing2023

    • Author(s)
      Hiroshi Ochiai
    • Organizer
      UBC Genomics and Genome Engineering Workshop
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 生細胞単一遺伝子イメージングによる転写動態のエピジェネティック制御機構の解明2023

    • Author(s)
      落合 博
    • Organizer
      第16回日本エピジェネティクス研究会年会
    • Invited
  • [Presentation] Higher-order genomic structure changes during the transcriptional bursting2023

    • Author(s)
      落合 博
    • Organizer
      第3回 Hi-C 研究会
    • Invited
  • [Presentation] マウス多能性幹細胞における転写動態制御機構の解明2023

    • Author(s)
      落合 博
    • Organizer
      第4回ゲノム生物物理学セミナー
    • Invited
  • [Remarks] 九州大学・生医研・高深度オミクス・遺伝子発現動態学

    • URL

      https://www.bioreg.kyushu-u.ac.jp/labo/ged/

  • [Remarks] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/HiroshiOchiai

URL: 

Published: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi