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2019 年度 研究成果報告書

シングルアリル解析による転写シグナルのデジタル化及びインシリコ発生システムの構築

研究課題

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研究課題/領域番号 17KT0108
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 構成的システム生物学
研究機関京都大学

研究代表者

渡辺 亮  京都大学, 医学研究科, 研究員 (60506765)

研究期間 (年度) 2017-07-18 – 2020-03-31
キーワードシングルセル / 遺伝子発現解析 / アリル特異的発現 / iPS細胞
研究成果の概要

転写は、細胞運命を規定する重要なメカニズムである。本研究では、シングルセルRNAシークエンスのデータを用いて転写の最小単位である1アリルレベルで遺伝子発現解析を行い、細胞集団を対象とした従来法で観察できなかった現象に迫ることを目的とした。X染色体上のアリル特異的遺伝子発現を解析した結果、多能性幹細胞における分化度の詳細を示した。さらには、神経疾患特異的なゲノム変異を対象としたシングルアリル特異的解析によって、疾患の原因遺伝子の発現制御が細胞ごとに異なっていることが明らかとなった。

自由記述の分野

ゲノム科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、転写の最小の構成単位であるアリルレベルでの解析方法を提供した。従来の細胞集団を対象とした遺伝子発現解析ではできなかったX染色体のアリル転写制御を解析したことで、多能性幹細胞における分化能を判定することが可能となった。また、疾患モデル細胞における変異アリルから転写される遺伝子の解析では、疾患細胞の不均質性が示された。これらの結果は、シングルアリルレベルでの転写解析が細胞運命の理解や疾患の発症の基本原理の理解へとつながる可能性を示している。

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公開日: 2021-02-19  

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