| 研究課題/領域番号 |
20K16149
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分48040:医化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
田夛 祐喜 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 開発研究員 (10746382)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | シングルセルRNA-seq / 多能性幹細胞 / 分化 / 転写 / 遺伝子発現 / ノックアウトマウス / scRNA-Seq / RNAポリメラーゼII |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者はシングルセルRNA-Seq解析により、多能性幹細胞の遷移過程においてグローバルな遺伝子発現抑制現象を観測した。さらに、この現象がランダム型X染色体不活性化の開始に関連する可能性を示している。しかし、この現象の発生機序や生物学的意義は依然として不明である。そこで、変動遺伝子解析により見出した候補分子に着目し、多能性幹細胞におけるグローバルな遺伝子発現抑制機構の解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
申請者らはシングルセルRNA-Seq解析により、多能性幹細胞の遷移過程においてグローバルな遺伝子発現抑制現象を観測した。しかし、この現象の発生機序や生物学的意義は依然として不明である。そこで、各シングルセルの状態変化の方向を推定するRNA velocity解析や変動遺伝子解析により見出した候補分子のノックアウトマウスの解析等を実施した。その結果、グローバルな遺伝子発現抑制現象が多能性幹細胞における状態遷移の転換点となる可能性が示唆され、その際に特異的に発現上昇した分子をノックアウトすると、着床後の胚発生に影響を及ぼし胚性致死につながる可能性が明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
グローバルな遺伝子発現抑制機構としていくつかの現象が知られている。代表例として、メスの胚におけるX染色体不活性化、オスの精子形成過程における減数分裂期性染色体不活性化、始原生殖細胞におけるRNAポリメラーゼII依存性の転写抑制が挙げられる。これらの現象の破綻は胎生致死や不妊などの様々な異常の原因となる。したがって、グローバルな遺伝子発現の抑制は個体発生に重要な意義を持つと考えられる。申請者は新規のグローバルな遺伝子発現抑制現象を多能性幹細胞の分化遷移過程に見出し、その作用機序に関与する可能性のある候補分子を同定し、機能解析の結果、この分子が発生に重要な役割を持つことを示すことに成功した。
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