| 研究課題/領域番号 |
18K06360
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| 研究機関 | 総合研究大学院大学 |
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研究代表者 |
宅野 将平 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教 (20547294)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | エピゲノム進化 |
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| 研究実績の概要 |
生物の基盤となる遺伝情報はゲノムに書き込まれているが、その発現はゲノムを化学的に修飾するエピジェネティクス機構によって制御されている。この化学修飾のゲノムワイドなパターンはエピゲノムと呼ばれる。本研究では、ゲノムーエピゲノムの共進化のメカニズムを包括的に明らかにすることを目的とし、植物のゲノムーエピゲノムデータをモデルとして用い、解析している。
前年度までに、私は発現制御に重要であると考えられているDNAメチル化がゲノム進化と遺伝子発現に与える影響について調べてきた。令和元年度は、この研究を他のエピジェネティクス機構に拡張するための予備解析に当てた。DNAメチル化以外のエピゲノムデータは、主にモデル植物であるシロイヌナズナで豊富であるため、この種を用いた。今年度は、シロイヌナズナの葉と花におけるヌクレオソームポジションの同定を行なった。現在、公開されている４つのデータを解析し、組織間におけるヌクレオソームの分布の差や、ヌクレオソームにおいてとDNAヒストンとタンパク質が結合する部位とそれ以外の部位でDNA配列の進化パターンの差の検出を試みている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成３０年度に行なったDNAメチル化に関する解析は、すでに解析方法が確立されており、スムーズに解析を行えた。現在、投稿論文を準備中である。しかし、令和元年度のヌクレオソームポジションの解析は初の試みとなるため、試行錯誤が必要であった。それにも関わらず、最終的に予定通りシロイヌナズナゲノムにおけるヌクレオソームポジションの同定はうまくいき、現在ヌクレオソームポジションとゲノム進化様式の関係を明らかにしうるところまで来ている。具体的には、花と葉の組織におけるヌクレオソームポジションの同定を終了させ、各ヌクレオソームにおいてDNAとヒストンタンパク質が結合している部位と、ヌクレオソームとインタラクトしていないDNA領域（リンカー領域）の同定まで終了している。これらのエピゲノム状態とゲノム進化パターンの解析終了まで後一息であるため、令和元年度の計画は順調に進行したと言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和２年度は、ゲノムーエピゲノム共進化メカニズムの解明のため、新たなエピゲノムを解析する。具体的には、シロイヌナズナのヒストン修飾に焦点を当てる。この解析には、令和元年度に行なったヌクレオソームポジションが基礎となるため、着手できる用意は完了しており、当初の予定通り研究を進める予定である。最終的に、３年間の集大成として、ゲノムーエピゲノム間のインタラクションを、シロイヌナズナのデータを用いて明らかにする。さらに、シロイヌナズナの研究の一般性を問うため、イネやトウモロコシなど他の植物種のエピゲノムを解析する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナウイルス 感染拡大のため少々業務に遅れを生じ、余剰金が発生したが、小額のため概ね問題ないと考える。余剰金は令和２年度にパソコン周辺機器の消耗品購入のために用いる。
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