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過大子のリスク低減を目指したウシ体外受精卵のエピゲノム解析

研究課題

研究課題/領域番号 19H03104
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分42010:動物生産科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

池田 俊太郎  京都大学, 農学研究科, 教授 (50447893)

研究分担者 星野 洋一郎  京都大学, 農学研究科, 助教 (50541736)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードウシ / 体外受精 / 過大子 / ヒストン修飾 / エピジェネティクス / エピゲノム / 受精卵 / ヒストン
研究開始時の研究の概要

体外受精は、家畜ウシの増頭や遺伝的改良上有用な繁殖技術であるが、ウシの体外受精によって作出された卵(IVF卵)に付随する未解決課題として、母子双方の損耗につながる過大子症候群(LOS)がある。本研究では、IVF卵におけるLOSに関わるエピジェネティック修飾(LOS関連エピゲノム)を解明する。さらに、LOS関連エピゲノムの受精卵段階でのスクリーニング方法の創出も合わせて目的とする。

研究成果の概要

体外受精(IVF)は家畜ウシの増頭や遺伝的改良上有用だが、ウシIVFに付随する未解決課題として、母子双方の損耗につながる過大子症候群(LOS)がある。本研究では、LOSを防止する解決法を探るため、体内受精卵とIVF卵、正常産子と過大子の胎盤組織のゲノム全体にわたるヒストンのエピジェネティック修飾情報の統合解析を行い、当該修飾についての受精卵の段階での差異(体内受精卵 vs. IVF卵)と胎盤組織での差異(正常子 vs. 過大子)を照合することにより、受精卵の段階で既に決まっていると考えられる、LOSに関わるエピジェネティック修飾候補を同定し、その受精卵段階でのスクリーニング方法の創出を試みた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

エピジェネティクスは、DNAを含む構造に化学的な印が付くことによって遺伝子の働きが調節される仕組みで、動物の成長期間にその印が残ることで、長期にわたり遺伝子の働きが変化することが考えられます。ウシでも人間と同じように体外受精が行われていますが、ウシの体外受精では、過大子と呼ばれる通常の産子よりも大きい産子(時に臓器の異常な形成や、虚弱を伴います)が産まれることが、体外受精でない場合に比べて多く、難産の原因として問題の一つになっています。今回の成果は、過大子の発生と関連が深いと考えられるエピジェネティクスに関わる印を詳しく調べたもので、過大子の発生の防止に貢献する可能性をもつものです。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Genome-wide profiling of histone H3K4me3 and H3K27me3 modifications in individual blastocysts by CUT&Tag without a solid support (NON-TiE-UP CUT&Tag)2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Susami・Shuntaro Ikeda・Yoichiro Hoshino・Shinnosuke Honda・Naojiro Minami
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 11727-11727

    • DOI

      10.1038/s41598-022-15417-x

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative analysis of histone H3K27me3 modifications between blastocysts and somatic tissues in cattle2022

    • 著者名/発表者名
      Satomi Yamazaki・Shuntaro Ikeda・Naojiro Minami
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 93 号: 1

    • DOI

      10.1111/asj.13684

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative analysis of histone H3K4me3 modifications between blastocysts and somatic tissues in cattle2021

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi Mao・Ikeda Shuntaro・Minami Naojiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 8253-8253

    • DOI

      10.1038/s41598-021-87683-0

    • NAID

      120007089267

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ウシ組織および受精卵の雄性特異的マーカーとしてのPRAME2022

    • 著者名/発表者名
      須佐見和生・服部佳乃子・池田俊太郎・星野洋一郎・本多慎之介・南直治郎
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ウシ受精卵のエピゲノムとの比較解析を目的とした胎盤組織のヒストン修飾情報の収集2022

    • 著者名/発表者名
      服部佳乃子・池田俊太郎・星野洋一郎・可知正行・増田康充・本多慎之介・南直治郎
    • 学会等名
      第115回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ゲノムワイドなH3K4me3修飾を指標とした作出条件ごとのウシ受精卵の特徴づけ2022

    • 著者名/発表者名
      須佐見和生・池田俊太郎・星野洋一郎・本多慎之介・南直治郎
    • 学会等名
      第115回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 固相支持を用いないCUT&Tag法による個々の胚盤胞におけるヒストン修飾のゲノムワイドプロファイリング(NON-TiE UP CUT&Tag)2022

    • 著者名/発表者名
      須佐見和生・池田俊太郎・星野洋一郎・本多慎之介・南直治郎
    • 学会等名
      第10回関西生殖医学集談会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ウシ胎盤のヒストンH3K4me3修飾の全ゲノムプロファイル2021

    • 著者名/発表者名
      服部佳乃子・池田俊太郎・江頭海・可知正行・増田康充・星野洋一郎・太田毅・南直治郎
    • 学会等名
      第71回関西畜産学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Imprinted genes, energy-saving, and early embryos In: TAISHITSU Science from the viewpoint of Artificial Energy-Saving TAISHITSU model2021

    • 著者名/発表者名
      Shuntao Ikeda
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 家畜生産のための受精卵のエピジェネティックリソースを探る2021

    • 著者名/発表者名
      池田俊太郎
    • 学会等名
      日本畜産学会第128回大会(九州大学・Web開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ウシ初期胚におけるヒストンメチル化修飾への外因性メチオニンの関与2020

    • 著者名/発表者名
      太田愛里・池田俊太郎・杉本実紀・南直治郎・太田毅
    • 学会等名
      第113回日本繁殖生物学会大会(仙台・Web開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ウシ胚盤胞と肝臓のH3K4me3修飾のゲノムワイド比較解析2020

    • 著者名/発表者名
      石橋真和・池田俊太郎・南直治郎
    • 学会等名
      第113回日本繁殖生物学会大会(仙台・Web開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ウシ桑実胚でのヒストンメチル化プロファイリングおよび MAT2A の寄与の解析2020

    • 著者名/発表者名
      太田愛里・池田俊太郎・篠澤章久・岩田尚孝・杉本実紀・久米新一・南直治郎・太田毅
    • 学会等名
      第70回関西畜産学会大会(京都・Web開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ウシ胚盤胞と体組織のヒストンH3K4me3修飾のゲノムワイド比較解析2020

    • 著者名/発表者名
      石橋真和・池田俊太郎・南直治郎
    • 学会等名
      第70回関西畜産学会大会(京都・Web開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)の胚盤胞発生への寄与について2020

    • 著者名/発表者名
      石谷洋希・池田俊太郎・杉本実紀・南直治郎・太田毅
    • 学会等名
      第8回関西生殖医学集談会(大阪)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ウシ初期胚のヒストンメチル化におけるメチオニンアデノシルトランスフェラーゼの役割2019

    • 著者名/発表者名
      太田愛里・池田俊太郎・杉本実紀・南直治郎・太田毅
    • 学会等名
      第112回日本繁殖生物学会大会(札幌)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シンポジウム:エピジェネティックコントロールの新展開-環境要因から人為制御まで- 受精卵を取り巻く栄養環境とエピジェネティクス2019

    • 著者名/発表者名
      池田俊太郎
    • 学会等名
      第112回日本繁殖生物学会大会(札幌)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ウシ初期胚発生における内在性レトロウイルスの発現動態について2019

    • 著者名/発表者名
      池田俊太郎・本多慎之介・南直治郎
    • 学会等名
      第3回日本胚移植技術研究会大会(和歌山)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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