| 研究領域 | 進化の制約と方向性 ～微生物から多細胞生物までを貫く表現型進化原理の解明～ |
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| 研究課題/領域番号 |
18H04825
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 |
安岡 有理 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (70724954)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
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| キーワード | 進化 / 発生 / ゲノミクス / 遺伝子発現制御 / ChIP-seq / 多型解析 / Otx2 / 頭部形成 |
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| 研究実績の概要 |
ネッタイツメガエルNigerian BH系統を用いて5回独立に実験を行い、otx2/5 MO注入胚、コントロールMO注入胚、無注入胚の3条件について、それぞれ5つずつ原腸胚を別々に回収し、1胚RNA-seq解析を行った。遺伝子発現量と同胞胚間の発現のばらつきの関係を検討した結果、同胞胚間でのばらつきと遺伝子発現量の間には顕著な負の相関関係が見出された。さらに、同胞胚5つの平均値の5ペア間でのばらつきと遺伝子発現量の間にも弱いながら負の相関関係が見出された。
次にOtx2/5機能阻害胚で発現が変動した下流遺伝子をペア間で比較した。その結果、１ペア由来の同胞胚群に特異的な下流遺伝子の方が複数のペア間で共通した下流遺伝子よりも発現の揺らぎが大きいことが判明した。この結果は、より揺らぎの大きい遺伝子が、摂動（Otx2/5の機能阻害）に対してより幅をもった応答を示すことを意味する。
RNA-seq解析を行った胚の同胞胚（原腸胚）を用いてOtx2/5に対するChIP-seq解析を行ったところ、各同胞胚群に特異的なChIP-seqピークが存在することを見出した。さらに親個体のゲノムリシーケンス結果と重ね合わせたところ、特異的なChIP-seqピーク領域にはほとんど多型が存在しなかった。これらの結果は、シス制御領域のゲノム配列非依存的な転写因子結合の揺らぎが存在することを示唆している。
同様の実験をIvory Coast系統についても行い、シーケンス解析を大規模解析支援班に依頼したので、今後シーケンスデータを得て系統間での揺らぎを揺らぎを検討する。ChIP-seq、RNA-seq、ゲノムリシーケンスのデータを統合的に解析する手法を開発し、Otx2/5による標的遺伝子発現制御の揺らぎの全体像を把握する。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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