Elucidation of the factors controlling genome modality in the determination of inactive X chromosome
Publicly Offered Research
| Project Area | Genome modality: understanding physical properties of the genome |
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| Project/Area Number |
21H05753
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
落合 博 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 准教授 (60640753)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | ライブイメージング / X染色体不活性化 / 転写 / 高次ゲノム構造 / X染色体 / CRISPR |
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| Outline of Research at the Start |
メスの哺乳類細胞では、発生初期に2本のX染色体のうちの1本がランダムに不活性化されるが、不活性化X染色体決定機構は明らかになっていない。本研究では、X染色体不活性化を誘導できるメスマウス胚性幹(ES)細胞を用いて、高次ゲノム構造等のDNAの構造的側面と転写などのDNAの情報的側面を経時的に定量し、不活性化X染色体決定制御機構の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
メスの哺乳類細胞では、発生初期に2本のX染色体のうちの1本がランダムに不活性化される。XistおよびTsixと呼ばれる長鎖非コードRNAは、マウスにおけるランダムX染色体不活性化において中心的役割を果たす。XistとTsixはそれぞれ不活性化または活性化X染色体上に強く発現し、相互抑制の結果、不活性化X染色体が決定される。この過程にはX染色体のペアリングや高次ゲノム構造形成が関与することが示唆されているが、Xist/Tsixの発現優位性を含む不活性化X染色体決定機構は明らかになっていない。本研究では、分化誘導過程でX染色体不活性化を誘導できるメスマウス胚性幹(ES)細胞を用い、Tsix/Xistの転写活性とゲノム領域のライブイメージングを行うことで、X染色体ペアリングや高次ゲノム構造等のDNAの構造的及び物理的側面と転写などのDNAの情報的側面を経時的に定量し、不活性化X染色体決定におけるゲノムモダリティ制御要因の解明を目指した。
まず、Tsix/Xistの転写活性とゲノム領域のライブイメージングが可能な細胞を樹立した。本細胞株は、Xist/Tsix領域に転写可視化用のMS2およびPP7リピートに加えて、DNAローカス可視化用にTetOリピート配列が両対立的に挿入されたメスES細胞株XTMPである。本細胞株にTetR-GFP、MCP-RFP、PCP-HaloTagを発現することで、それぞれがDNA領域、Xistの転写、Tisxの転写を示すことを確認し、XTMP2とした。本細胞株を分化誘導し、経時的にXistおよびTsixの転写活性化状態を可視化した。未分化状態で両対立的に発現しているTsixの転写は次第に減少し、Xistの転写が分化に伴って上昇することがわかった。また、多くの細胞が一過的に両対立的に転写することがわかった。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] Ribosomal protein L5 facilitates rDNA-bundled condensate and nucleolar assembly2022
Author(s)
Matsumori Haruka、Watanabe Kenji、Tachiwana Hiroaki、Fujita Tomoko、Ito Yuma、Tokunaga Makio、Sakata-Sogawa Kumiko、Osakada Hiroko、Haraguchi Tokuko、Awazu Akinori、Ochiai Hiroshi、Sakata Yuka、Ochiai Koji、Toki Tsutomu、Ito Etsuro、Goldberg Ilya G、Tokunaga Kazuaki、Nakao Mitsuyoshi、Saitoh Noriko
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Journal Title
Life Science Alliance
Volume: 5
Issue: 7
Pages: 1-18
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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