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切断点のゲノム・エピゲノム解析が明らかにする染色体構造異常の発生メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 23K08855
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56040:産婦人科学関連
研究機関藤田医科大学

研究代表者

倉橋 浩樹  藤田医科大学, 医科学研究センター, 教授 (30243215)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードCytogenomics / Molecular cytogenetics / Spermatogenesis / Structural variant / Genomic rearrangement / 染色体構造異常
研究開始時の研究の概要

本研究では、複雑構造異常の切断点を、(1)成熟精子のChIP-seqのデータにマップし、ヒストン修飾やクロマチン構造との関連を検討する。(2)成熟精子のATAC-seqやMNase-seqのデータにマップし、ヌクレオゾーム構造との関連を検討する。(3)成熟精子のHi-Cのデータにマップし、切断点のクラスターと核内配置、遺伝子発現ユニットとしてのトポロジー関連ドメイン(TAD)との関連を検討する。

研究実績の概要

近年、次世代シークエンス(NGS)の普及により染色体転座などの構造異常の切断点は顕微鏡レベルでの観察以上に複雑な異常を伴っていることがわかってきた。本研究では、ショートリードのNGSを用いたメイトペア法、ロングリードのNGSを用いたアダプティブ・サンプリング法による濃縮を駆使して、複雑構造異常の切断点とジャャンクションの同定を行う。これまで研究代表者たちのデータから、新生複雑構造異常の大多数が父親由来の染色体に発生しており、精子形成のいずれかのタイミングで構造異常が発生している。本研究では、ゲノム・エピゲノム的解析により、精子形成のどのタイミングでどのような生理現象に起因して DNAの切断と誤修復が生じるかを検討する。14例の3-way転座等の複雑構造異常の切断点をショートリードのNGSを用いたメイトペア法、ロングリードのNGSを用いたアダプティブ・サンプリング法を用いて同定し、ヒトゲノム参照配列T2T上にマップした。今後、それぞれを(1)成熟精子の ChIP-seqのデータにマップし、ヒストン修飾やクロマチン構造との関連を検討する。(2)成熟精子のATAC-seqやMNase-seqのデータにマップし、ヌクレオゾーム構造との関連を検討する。(3)成熟精子のHi-Cのデータにマップし、切断点のクラスターと核内配置、切断点間の位置関係、遺伝子発現ユニットとしてのトポロジー関連ドメイン(TAD)との関連を検討する予定である。

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

とくに問題なく順調に進展している。

今後の研究の推進方策

予定通り遂行する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] The age-related required number of zygotes estimated from prior clinical studies of preimplantation genetic testing for aneuploidy (PGT-A)2023

    • 著者名/発表者名
      Mariya Tasuku、Sugimoto Takeshi、Kato Takema、Endo Toshiaki、Kurahashi Hiroki
    • 雑誌名

      Systems Biology in Reproductive Medicine

      巻: 69 号: 1 ページ: 50-56

    • DOI

      10.1080/19396368.2022.2151387

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical application of long‐read nanopore sequencing in a?preimplantation genetic testing pre‐clinical workup to identify the junction for complex Xq chromosome rearrangement‐related disease2023

    • 著者名/発表者名
      Mariya Tasuku、Shichiri Yui、Sugimoto Takeshi、Kawamura Rie、Miyai Syunsuke、Inagaki Hidehito、Sugihara Eiji、Ikeda Keiko、Baba Tsuyoshi、Ishikawa Aki、Ammae Michiko、Nakaoka Yoshiharu、Saito Tsuyoshi、Sakurai Akihiro、Kurahashi Hiroki
    • 雑誌名

      Prenatal Diagnosis

      巻: 43 号: 3 ページ: 304-313

    • DOI

      10.1002/pd.6334

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A case of bilateral elbow dislocation in a patient with Rubinstein-Taybi syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      Kawano Yusuke、Seki Atsuhito、Kuroiwa Takashi、Maeda Atsushi、Funahashi Takuya、Shizu Kanae、Suzuki Katsuji、Inagaki Hidehito、Kurahashi Hiroki、Fujita Nobuyuki
    • 雑誌名

      JSES International

      巻: 7 号: 4 ページ: 714-718

    • DOI

      10.1016/j.jseint.2023.03.021

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Breakpoints in complex chromosomal rearrangements correspond to transposase-accessible regions of DNA from mature sperm2023

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Takeshi、Inagaki Hidehito、Mariya Tasuku、Kawamura Rie、Taniguchi-Ikeda Mariko、Mizuno Seiji、Muramatsu Yukako、Tsuge Ikuya、Ohashi Hirofumi、Saito Nakamichi、Hasegawa Yuiko、Ochi Nobuhiko、Yamaguchi Masatoshi、Murotsuki Jun、Kurahashi Hiroki
    • 雑誌名

      Human Genetics

      巻: 142 号: 10 ページ: 1451-1460

    • DOI

      10.1007/s00439-023-02591-9

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitochondrial DNA mutations can influence the post-implantation development of human mosaic embryos2023

    • 著者名/発表者名
      Ijuin Akifumi、Ueno Hiroe、Hayama Tomonari、Miyai Shunsuke、Miyakoshi Ai、Hamada Haru、Sueyoshi Sumiko、Tochihara Shiori、Saito Marina、Hamanoue Haruka、Takeshima Teppei、Yumura Yasushi、Miyagi Etsuko、Kurahashi Hiroki、Sakakibara Hideya、Murase Mariko
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 11 ページ: 1215626-1215626

    • DOI

      10.3389/fcell.2023.1215626

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Antisense oligonucleotide induced pseudoexon skipping and restoration of functional protein for Fukuyama muscular dystrophy caused by a deep-intronic variant2022

    • 著者名/発表者名
      Enkhjargal Sarantuya、Sugahara Kana、Khaledian Behnoush、Nagasaka Miwako、Inagaki Hidehito、Kurahashi Hiroki、Koshimizu Hisatsugu、Toda Tatsushi、Taniguchi-Ikeda Mariko
    • 雑誌名

      Human Molecular Genetics

      巻: 32 号: 8 ページ: 1301-1312

    • DOI

      10.1093/hmg/ddac286

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 不妊・不育症のゲノム医療を目指して2023

    • 著者名/発表者名
      倉橋浩樹
    • 学会等名
      第68回日本生殖医学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PGT-M 技術革新の恩恵と陥穽2023

    • 著者名/発表者名
      倉橋浩樹
    • 学会等名
      第9回日本産科婦人科遺伝診療学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 胚の染色体異数性の検査方法2023

    • 発明者名
      倉橋浩樹、真里谷奨
    • 権利者名
      倉橋浩樹、真里谷奨
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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