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CRISPRランダム切除ミュータジェネシスによる非遺伝子ゲノム領域の機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K19178
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分42:獣医学、畜産学およびその関連分野
研究機関筑波大学

研究代表者

水野 聖哉  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (10633141)

研究分担者 綾部 信哉  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, 専任研究員 (10633563)
久野 朗広  筑波大学, 医学医療系, 助教 (60830122)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード遺伝子改変マウス / ゲノム編集 / ランダム変異 / マウスES細胞 / ランダムミュータジェネシス
研究開始時の研究の概要

各生命現象を制御する主因子がタンパク質であることに疑いはないが、その産生のタイミングや量、すなわち細胞内の文脈は非遺伝子ゲノム領域により規定されている。この様に、極めて重要なゲノム機能エレメントであるにもかかわらず、非遺伝子ゲノム領域の機能解析実験が実施されない大きな理由は、遺伝子配列に比べ、非遺伝子ゲノム領域の機能的部位が不明瞭なためである。そこで本研究では、代表者らが開発したバイオリソースと新規発生工学手法とゲノム解析手法を駆使した非遺伝子ゲノム領域の機能的重要性を網羅的に評価できるin vivo解析系を確立することを目指す。

研究成果の概要

染色体にコードされた遺伝子から発現するタンパク質は各種の生命活動や生命イベントの根幹となる。これまで、実験用マウスなどのモデル動物を用いた生命科学研究および医学研究において、遺伝子自身を欠失させた際の影響はよく調べられてきたが、その遺伝子の発現時期や場所や量を制御する染色体配列の機能解析は実施されていなかった。
本研究では、遺伝子の発現パターンを制御する染色体領域を決定するための方法の開発を実施し、マウス胚性幹(Embryonic Stem, ES)細胞においては、遺伝子の発現パターンを制御している広域なゲノム候補領域の特定に資する手法を開発することが出来た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般的な遺伝子は各種の生命活動や生命イベントを制御するタンパク質をコードしている。遺伝子およびそれにコードされたタンパク質の機能を知るためには、その遺伝子が存在する染色体領域を欠落させたモデル動物を作出すればよい。このノックアウト動物の作出と解析により、各種遺伝子の機能が続々と明らかとなってきているが、それらの遺伝子が機能すべき時間や細胞種、そしてそれらの遺伝子およびタンパクの量を規定する染色体領域の解析はほとんど進んでいない。我々が新たなに開発した大規模かつ半ランダム染色体領域を欠落させることができる今回の手法は、遺伝子の発現パターンの理解に貢献する。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 生殖隔離を制御する染色体領域の機能解析に資するセミデザイン型ランダム変異マウス胚性幹細胞ライブラリーの構築2023

    • 著者名/発表者名
      水野 聖哉、森本 健斗、久野 朗広、杉山 文博
    • 学会等名
      先端モデル動物支援プラットフォーム令和4年度成果発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 生殖隔離制御遺伝子座Hstx2上のMir465クラスター欠損による精子形成への影響の再確認2022

    • 著者名/発表者名
      森本 健斗, 沼田 幸樹, 大徳 陽子, 濱田 優子, 加藤 花名子, 高橋 智, 村田 知弥, 水野 聖哉, 杉山 文博
    • 学会等名
      第69回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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