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マウス生殖細胞の発生過程ではエピジェネティックな状態がダイナミックに変化する。雄の場合、生死形成過程の第一段階である始原生殖細胞で一旦DNAメチル化がほぼ消失し、前駆精原細胞の時期に再メチル化される。これらの時期を含めて、精製形成過程ではpiRNAと呼ばれる生殖細胞特異的な小分子RNAが発現し、レトロトランスポゾンの再メチル化を促進していると考えられている。本研究ではDNA再メチル化異常を伴うDnmt3l KOマウス、piRNAが合成できないPld6 KOマウス、およびそれらの二重変異体について、前駆精原細胞、精原細胞、および精母細胞をそれぞれ精製してmRNA-seqによってレトロトランスポゾンの発現量を解析した。その結果、前駆精原細胞ではpiRNA系によってレトロトランスポゾンRNAを切断することで発現抑制を行っている一方、精母細胞の時期になるとpiRNAによる転写後抑制よりも、DNAメチル化に転写抑制の方が重要な役割を担うようになることを明らかにした。さらに、それらの途中段階である精原細胞でもmRNA-seqを行ったところ、まだpiRNA系がドミナントに働いているレトロトランスポゾンのファミリーと、すでにDNAメチル化による制御系にシフトしているファミリーがあり、レトロトランスポゾンのファミリーごとに異なる制御ダイナミクスをたどることを見出した。
さらに精原細胞を用いてChIP-seq解析を行ったところ、Dnmt3l KOマウスでレトロトランスポゾン上のH3K9me3が減少し、H3K4me3が上昇していた。これは、ヒストン修飾状態がDNAメチル化による影響を受けていることを意味する。
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