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研究の目的
胚性幹(ES)細胞は体を構成するすべての細胞へと分化できる多能性を維持したまま長期に培養することが可能である。分化多能性の維持にはOct3/4、Sox2、Nanog、などの転写因子が必須であることが知られている。しかし私たちはこれらの転写因子の発現が、未分化ES細胞の中でオンオフを繰り返していることを見いだした。本研究の目的は、ES細胞における遺伝子発現ゆらぎのメカニズムと、その意義を明らかにすることである。
本年度の研究実施計画
内在性遺伝子発現のゆらぎの検討
これまでの研究で、Oct3/4、Sox2、Nanog遺伝子を含む巨大DNA(大腸菌人工染色体、BAC)において各遺伝子に緑色蛍光蛋白(GFP)遺伝子を挿入し、同改変BACをES細胞に導入すると、GFPの発現のオンオフの繰り返し(ゆらぎ)が認められることを示した。本年度は、内在性遺伝子からの転写もゆらぎを示すかを検討した。その結果、内在性遺伝子の発現も確かにゆらいでいるが、BACレポーターのゆらぎとは位相がずれていることが明らかとなった。
ゆらぎのメカニズム
遺伝子発現がゆらぐメカニズムとして、エピジェネティックな修飾が考えられる。そこでDNAバイサルファイト法にてDNAメチル化状態を観察するとともに、CHIP (Chromatin immunoprecipitation)法でヒストンのメチル化やアセチル化を検討している。内在性遺伝子のゆらぎと、BACレポーターのゆらぎが一致していないため、それぞれのDNAを特異的に解析する必要があり、現在、条件検討を行っている。
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