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受精前後における遺伝子発現リプログラミング機構の解明に向けて、まず受精後の初期胚において新たに転写を開始する遺伝子を同定し、その発現制御機構を明らかにすることを目標とした。前年度には、新生mRNA単離法により受精直後の胚で新たに発現する遺伝子を同定したが、本年度はその発現制御機構を明らかにすることを目的とした実験を行った。
まず、個々の遺伝子発現調節を調べる前に、受精前における全体の遺伝子発現停止と受精後における発現開始のメカニズム解明を試みた。すなわち、転写に必須の因子であるRNA polymerease II (pol-II)に着目してその発現およびリン酸化状態の解析を行った結果、pol-IIは受精前にも発現し核に局在しているが、DNAに結合していないことが明らかとなった。また、受精後の遺伝子発現開始時に再びDNAに結合することが分かり、Poi-IIのDNAへの結合が変化することで、受精前後の全体の遺伝子発現の停止および活性化が調節されていることが示唆された。
次に、受精後に特異的に発現するtkt11の転写開始点上流域をレポーター遺伝子に繋げたプラスミドを受精前後の卵に顕微授精を行うことで、その発現調節を調べたところ、上流域500bpのみで受精前の卵では発現が見られず受精後に始めて発現するという調節が可能であることが分かった。今後さらに制御領域を絞り込むと共に、他の受精後特異的に発現する遺伝子の制御領域を用いた実験を行うことで、リプログラミングに伴う受精後最初の遺伝子発現調節機構が明らかになっていくものと期待される。
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