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哺乳類では、個体を構成する種々の細胞は分化の過程で異なる遺伝子発現プログラムを受け、細胞運命が決定される。分化した細胞では、遺伝子発現プログラムが固定されるが、一部の細胞ではリプログラミングされる。生体内で起こる究極のリプログラミングは、高度に最終分化した配偶子が、受精を介して一個体を形成できる全能性を獲得する過程である。本研究では、DNAとヒストンのメチル化修飾制御を中心とした卵・初期胚のエピゲノム制御因子の網羅的同定と機能解析により、生殖細胞が全能性を獲得するゲノムリプログラミングにおけるエピゲノム制御機構の解明を目的としている。
当該年度は、メチル化DNA酸化酵素TET3の体細胞核移植胚発生における役割について、TET3の卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを作製し、TET3欠損の体細胞核移植胚発生への影響を調べた。体細胞核移植胚のレシピエントとなる卵母細胞は異なる近交系のF1ハイブリッドマウスが適しているため、まずB6系統から戻し交配によりDBA/2系統のTet3遺伝子改変マウスを作製し、B6系統とDBA/2系統のF1ハイブリッドであるBDF1マウスの母性TET3欠損卵母細胞を作出した。ドナーに卵丘細胞とセルトリ細胞を用いた体細胞核移植を行い、その発生を解析した結果、TET3欠損体細胞核移植胚は全て着床せず、出生まで至らないことを見出し、TET3の欠損は受精胚の発生に必須ではないが、体細胞核移植胚の発生には必須であることを明らかにした。さらに、TET3欠損体細胞核移植胚は、栄養膜細胞の分化に関連する遺伝子発現が減少していることを見出し、TET3が栄養膜細胞の分化に関連する遺伝子の発現抑制を解除する役割を果たし、移植体細胞核のリプログラミングを担っていることを明らかにした。
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