研究課題
本研究は、マウス始原生殖細胞（primordial germ cell: PGC）分化過程におけるDNAメチル化制御機構とその役割解明を目指して、胚性幹細胞（embryonic stem cell: ESC）からエピブラスト様細胞（epiblast-like cell: EpiLC）を経て誘導される始原生殖細胞様細胞（PGC-like cell: PGCLC）誘導系をモデルとして、網羅的なDNAメチル化解析と遺伝子発現解析の統合的解析を行う。本年度までに次世代シークエンサーを用いたwhole-genome bisulfite sequencingによりESC, EpiLC, PGCLCのDNAメチル化情報を一塩基レベルの解像度で取得し、RNA-sequencingにより遺伝子発現情報を得た。既存のツールと独自のスクリプトを組み合わせた情報解析の結果、ゲノム全体のメチル化レベルはEpiLCへの分化過程で上昇し、PGCLCへの分化過程でEpiLCパターンを維持したまま徐々に低下することが分かった。一方、反復配列やインプリント遺伝子制御領域のメチル化はゲノム全体と比べ、非常に緩やかに低下していた。次に、遺伝子発現制御に重要なプロモーターのメチル化と遺伝子発現の解析により、PGCLCにおいてメチル化低下に伴い発現上昇する遺伝子を同定した。また、生殖巣に到達した後の生殖細胞で発現するトランスポゾン抑制や減数分裂に関わる遺伝子の一部は脱メチル化に抵抗性を示すという知見を得た。
1: 当初の計画以上に進展している
当初は2年目に達成できると考えていたRNA-sequencing解析及びDNAメチル化により制御される遺伝子の同定まで終了したため。
雌雄のDNAメチル化と遺伝子発現の詳細な比較を行う。また、ESCにおいてDNAメチル化を制御し始原生殖細胞分化にも必須なPrdm14に着目し、Prdm14遺伝子欠損によるメチル化と遺伝子発現への影響を始原生殖細胞誘導系で調べ、上記で同定したメチル化により制御される遺伝子との関係性を明らかにする。
すべて 2015 2014
すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件)
Genes and Devlopment
巻: 28 ページ: 2041-2055
10.1101/gad.244848.114.
