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エピゲノムパターン構築に不可欠な遺伝子と有害配列の識別メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K06180
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43050:ゲノム生物学関連
研究機関東京大学

研究代表者

藤 泰子  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10623978)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードエピジェネティクス / クロマチン / DNAメチル化 / ヒストンバリアント / 植物 / ゲノム
研究開始時の研究の概要

真核生物は、ゲノム中に存在する遺伝子と有害配列を正確に識別し、それぞれに適したクロマチン修飾を付加して転写制御する。この識別は個体発生やゲノム維持に不可欠であるが、識別メカニズムは未知である。本研究では、CGメチル化とヒストンバリアントに焦点をあて、遺伝学とエピゲノミクスを駆使して、エピゲノムパターン構築におけるこれら因子の寄与を評価し、遺伝子と有害配列を識別する機構解明を目指す。

研究実績の概要

真核生物は、ゲノムにコードされる遺伝子と潜在的に有害なトランスポゾンとの違いを正確に識別し、それぞれ異なるクロマチン修飾を付加して転写制御する。本研究では、こうした抑制的クロマチン修飾の喪失からの回復過程において必要なエピゲノム情報の探索を通して、遺伝子と有害配列の識別メカニズムの理解を目指している。
今研究計画では、研究代表者の先行研究により見出された識別因子候補「CGメチル化」および「H2Aバリアント」に焦点を当て、また研究代表者が確立したde novoエピゲノム構築系を応用し、これら因子のゲノム分布を人為的に操作して喪失型および増加型de novoエピゲノム構築系を確立し、そのF1個体における抑制修飾回復の有無や親との同一性を評価する。2022年度はその準備として、「CGメチル化」および「H2Aバリアント」の喪失型および増加型de novoエピゲノム構築系を確立するため、系のコンストラクションや植物の交配、ジェノタイピングなどの作業を進めた。また、本研究に関連する最近の研究論文の総説執筆を行なった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究の主目的は、ホスト生物がトランスポゾンと遺伝子を識別するメカニズムの解明であり、2022年度はその足場となる実験系の確立作業を進めた。したがって、順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

2023年度は、引き続き実験系の確立作業を進め、年度内の完了を目指す。また、確立された系から順次、「CGメチル化」および「H2Aバリアント」が増減した際のエピゲノム構築課程を調べていく予定である。

報告書

(1件)
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Crosstalk among pathways to generate DNA methylome2022

    • 著者名/発表者名
      To Taiko Kim、Kakutani Tetsuji
    • 雑誌名

      Current Opinion in Plant Biology

      巻: 68 ページ: 102248-102248

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2022.102248

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非ゲノム情報のゲノム内パターン形成における非ゲノム情報間クロストーク - 植物の視点から -2022

    • 著者名/発表者名
      藤泰子、角谷徹仁
    • 学会等名
      第74回細胞生物学会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2種のDNAメチル化間のクロストークが植物エピゲノムパターン形成を駆動する2022

    • 著者名/発表者名
      藤 泰子, 山崎慈恵, 小田頌子, 富永さやか, 竹内俊平, 角谷徹仁
    • 学会等名
      第94回日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Local and global crosstalk among heterochromatin marks drives epigenome patterning in plants2022

    • 著者名/発表者名
      Taiko To, Tetsuji Kakutani
    • 学会等名
      第95回日本生化学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Local and global crosstalk among heterochromatin marks drives epigenome patterning in plants2022

    • 著者名/発表者名
      Taiko To, Tetsuji Kakutani
    • 学会等名
      第1回非ゲノム情報複製シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Crosstalk between CG and non-CG DNA methylation drives plant epigenomic pattern formation2022

    • 著者名/発表者名
      Taiko To, Chikae Yamasaki, Shoko Oda, Shumpei Takeuchi, Sayaka Tominaga, Tetsuji Kakutani
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia, Plant Epigenetics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2023-12-25  

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