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2012 年度 実績報告書

グルコース飢餓時におけるmRNA型長鎖非翻訳RNA発現のゲノムワイド解析

研究課題

研究課題/領域番号 12J02844
研究機関東京大学

研究代表者

小田 有沙  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特別研究員(DC1)

キーワード生物学 / 分子生物学 / 次世代シーケンサー / 代謝 / ノンコーディングRNA / トランスクリプトーム / クロマチン / 分裂酵母
研究概要

真核生物で観察される長いノンコーディングRNA (lncRNA)が転写されている。このlncRNAは高等動物ほど多種多様であるため生物の複雑さを生み出すのに重要な役割を果たしていると考えられており、lncRNAは、発生や分化、ストレス応答などに関わると考えられている。しかし、lncRNAの詳細な機能や作用機構などは未だ明らかにされていない。本研究では単細胞真核生物で高等動物と近いゲノム構造を持つ分裂酵母を用いてグルコース飢餓ストレス応答性のlncRNAのゲノムワイド解析を行っている。これまでの研究で、分裂酵母ではlncRNAの一種であるmlonRNAが飢餓ストレスに応答してfbp1遺伝子周辺で転写され、このmlonRNAの転写に従い、段階的にクロマチン構造の弛緩がおこることが明らかにされてきた。本研究では分裂酵母におけるmlonRNAの普遍性を探ってきた。平成24年度はグルコース飢餓ストレス応答におけるRNA-seq解析及びChIP-seq解析を行い、ゲノムワイドなlncRNAの発現パターン及びその機能を探った。Matlabを用いて、飢餓ストレス応答するプロモータlncRNAを探索するツールを作成した。その結果、これまで知られていたfbp1の他にmlonRNAが転写される領域が複数見つかった。それらの領域に対しノザンブロットを行い、転写の活性化に関わるか否かを検証した。その上、見つかった領域の多くで、センスmlonRNAのみでなく、アンチセンスRNAの転写も明らかにした。このことからmlonRNA及びアンチセンスRNAの転写がクロマチン構造の弛緩を通じてmRNA転写活性化を引き起こすという仮説の普遍性を裏付けた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

lncRNA抽出のツールをより汎用性の高い、実用的なものとするために、さまざまなコンディション調整を行ったため、当初の計画よりは少し遅れたが、結果として、より良いアルゴリズムとなった。

今後の研究の推進方策

当初の研究計画通り、今後は、本年度同定したlncRNA候補遺伝子を個別に詳細に解析する。また、アンチセンスRNAの機能を調べる為に変異体解析を行う。本年度の研究においてmlonRNAの分解系において重要であると予想される因子の遺伝子の変異体が得られたので、今後は、これまでの研究計画に加え、新たに変異体のRNA-seq解析を行うことでmlonRNAの普遍的な代謝経路の解明も目指したい。今回作成したツールで、酵母以外のlncRNA探索も行う。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Stress-induced lncRNAs evade nuclear degradation and enter the translational machinery2013

    • 著者名/発表者名
      Galipon, Josephine ; Miki, Atsuko ; Oda, Arisa ; Inada, Toshifumi ; Ohta, Kunihiro
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 18 ページ: 353-368

    • DOI

      10.1111/gtc.12042

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A central coupler for recombination initiation linking chromosome architecture to S phase checkpoint.2012

    • 著者名/発表者名
      三好知一郎
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 14 ページ: 722-733

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2012.06.023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 次世代シークエンサーによる非コードDNA配列解析2012

    • 著者名/発表者名
      太田邦史
    • 雑誌名

      実験医学 2012年9月号「ヒトゲノム中98%の"未踏領域"非コードDNAに挑む」

      巻: 30 ページ: 2209-2214

  • [学会発表] 染色体高次構造と複製チェックボイントの連係を介した減数分裂組換え開始制御2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤将
    • 学会等名
      第30回染色体ワークショップ・第11回核ダイナミクス研究会合同会議
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡県福岡市博多
    • 年月日
      20121219-21
  • [学会発表] Directional RNA-seq及びChIP-seqによるグルコース飢餓応答性長鎖ノンコーディングRNAのゲノムワイド解析2012

    • 著者名/発表者名
      小田 有沙
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡県福岡市博多
    • 年月日
      20121211-14
  • [学会発表] 染色体高次構造とS期チェックポイントを減数分裂期組換えの開始と連係させるリエゾン因子2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤将
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡県福岡市博多
    • 年月日
      20121211-14
  • [学会発表] 分裂酵母グルコース飢餓におけるfbp1+アンチセンスlncRNAの分解制御2012

    • 著者名/発表者名
      三木 敦子
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡県福岡市博多
    • 年月日
      20121211-14
  • [学会発表] ヒストン修飾酵素Gcn5およびSet1はlncRNAの転写と協調してグルコース飢餓応答に働く2012

    • 著者名/発表者名
      竹俣 直道
    • 学会等名
      日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡県福岡市博多
    • 年月日
      20121211-14
  • [学会発表] A novel mediator for meiotic recombination initiation that links chromosome architecture to S-phase checkpoint2012

    • 著者名/発表者名
      太田邦史
    • 学会等名
      The 8th 3R Symposium
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター、兵庫県神戸市
    • 年月日
      20121125-28
  • [学会発表] A central coupler for recombination initiation linking chro mosome architecture to S-phase checkpoint2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤将
    • 学会等名
      The 8th 3R Symposium
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター、兵庫県神戸市
    • 年月日
      20121125-28
  • [学会発表] The transcriptiome analysis of stress responsive long non-coding RNAs using directional RNA-seq in fission yeast2012

    • 著者名/発表者名
      小田有沙
    • 学会等名
      The 2012 CSHL Meeting on Dynamic Organization of Nuclear Function
    • 発表場所
      CSHL, Cold Spring Harb or, NY, US
    • 年月日
      20120927-1001
  • [学会発表] A novel mediator for meiotic recombination initiation links chromosome architecture to S-phase checkpoint2012

    • 著者名/発表者名
      太田邦史
    • 学会等名
      The 2012 CSHL Meeting on Dynamic Organization of Nuclear Function
    • 発表場所
      CSHL, Cold Spring Harb or, NY, US
    • 年月日
      20120927-1001
  • [学会発表] 複製チェックポイントと染色体高次構造を仲介する新規因子による遺伝的組換え開始制御2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤将
    • 学会等名
      日本遺伝学会第84回大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場、福岡県福岡市博多
    • 年月日
      20120924-26
  • [学会発表] Long non-coding RNAによる転写制御のRNA-seq解析2012

    • 著者名/発表者名
      小田有沙
    • 学会等名
      第14回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      東北大学, 宮城県仙台市
    • 年月日
      20120718-20
  • [学会発表] A novel mediator for recombination initiation links chromo some architecture to S-phase checkpoint2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤将
    • 学会等名
      The 2012 Meiosis Gordon Research Conference
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター、兵庫県神戸市
    • 年月日
      20120603-08
  • [学会発表] グルコース飢餓ストレス応答性のlong noncoding RNAによる分裂酵母の転写制御機構2012

    • 著者名/発表者名
      小田有沙
    • 学会等名
      NGS現場の会第二回研究会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク、大阪府吹田市
    • 年月日
      20120524-25

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公開日: 2015-07-13  

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