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piRNAセンサーシステムを用いたpiRNAクラスタの成立条件の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K15082
研究種目

若手研究

配分区分基金
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

庄司 佳祐  東京大学, 定量生命科学研究所, 助教 (30880116)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードpiRNA / トランスポゾン / カイコ / BmN4 / piRNA cluster / piRNAクラスター
研究開始時の研究の概要

piRNAはゲノム中に存在する非自己因子であるトランスポゾンを選択的に抑制する。この際、piRNAクラスターと呼ばれるゲノム中の領域がトランスポゾンを見分ける一種の記憶装置として機能する。
本研究では、カイコ培養細胞を用いて、どのようなゲノム領域がトランスポゾンを新たに”記憶”し、piRNAを産生するのか、をゲノムワイドに明らかにする。特に、今現在piRNAクラスターではないが、新たにtransgeneが挿入されるとpiRNAクラスターになる領域(potential piRNAクラスター)の網羅的な同定と特徴づけを進めることで、どのようにして新たにpiRNAクラスターになるのかを明らかにする。

研究成果の概要

本研究では、transposonを記憶し、抑制するためのpiRNAの産生限となるpiRNAクラスターが、どのように成長するかを明らかにすることを目的に研究を行なっ
た。その結果、まず、特異的に転移していたトランスポゾンが成長中のpiRNAクラスターの一例として扱えることを明らかにした。さらに、人工トランスポゾン由来のpiRNAとsiRNAは産生される領域が異なり、細胞内に存在するあり方が異なることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

piRNAはゲノム中に存在する非自己因子であるトランスポゾンを選択的に抑制する。この際、piRNAクラスターと呼ばれるゲノム中の領域が一種の記憶装置として機能し、piRNAクラスター中のトランスポゾン断片からpiRNAを産生することでトランスポゾンの発現を抑制しているとされている。そのため、piRNAクラスターがどの様にトランスポゾンを記憶できるのか、という問いは、生物がゲノム中に存在する非自己とどの様に折り合いをつけてきたのかを明らかにすることに他ならない。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022

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 3件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The dual role of Spn-E in supporting heterotypic ping-pong piRNA amplification in silkworms.2024

    • 著者名/発表者名
      Natsuko Izumi, Keisuke Shoji, Lumi Negishi, Yukihide Tomari.
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The piRNA cluster torimochi is an expanding transposon in cultured silkworm cells2023

    • 著者名/発表者名
      Shoji Keisuke、Umemura Yusuke、Katsuma Susumu、Tomari Yukihide
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 19 号: 2 ページ: e1010632-e1010632

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1010632

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The two Gtsf paralogs in silkworms orthogonally activate their partner PIWI proteins for target cleavage2022

    • 著者名/発表者名
      Izumi Natsuko、Shoji Keisuke、Kiuchi Takashi、Katsuma Susumu、Tomari Yukihide
    • 雑誌名

      RNA

      巻: 29 号: 1 ページ: 18-29

    • DOI

      10.1261/rna.079380.122

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] カイコにおけるpiRNAクラスタが種内で保存される条件の解明2024

    • 著者名/発表者名
      漆嘯・庄司佳祐・泊幸秀
    • 学会等名
      令和 6 年度 蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第 94 回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 全転写産物に由来する低頻度なpiRNAの産生2023

    • 著者名/発表者名
      庄司佳祐、泉奈津子、泊幸秀
    • 学会等名
      第46回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] The piRNA cluster torimochi is an expanding transposon in cultured silkworm cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Shoji, Yukihide Tomari
    • 学会等名
      第24回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Torimochiは外来配列を捕獲するpiRNA clusterであると同時に、カイコ培養細胞において最も活発に転移しているトランスポゾンである2023

    • 著者名/発表者名
      庄司佳祐
    • 学会等名
      転移因子と宿主の相互作用による生命機能と進化(第6回転移因子研究会)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Torimochiは外来配列を捕獲するpiRNA clusterであると同時に、カイコ培養細胞において最も活発に転移しているトランスポゾンである2023

    • 著者名/発表者名
      庄司佳祐、泊幸秀
    • 学会等名
      令和 5年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会 日本蚕糸学会第 93 回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Torimochiは外来配列を捕獲するpiRNA clusterであると同時に、カイコ培養細胞において最も活発に転移しているトランスポゾンである2022

    • 著者名/発表者名
      庄司佳祐、泊幸秀
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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