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ゲノムDNAを用いて全ゲノムシーケンシングを行い、組織中に存在するモザイク変異を直接捉えることで、初期胚期の細胞系譜を再構築するための方法論の開発を目指した研究である。本研究では、全ゲノムシーケンシングのデータの中から、真のモザイク変異を検出するための方法論、検出されたモザイク変異の存在頻度を正確に測定するための方法論、それらの解析結果から、実際に胚発生中に生じた細胞系譜の再構築を行うための数理的手法の開発に取り組んだ。様々な条件検討を繰り返すことで、全ての過程において、予想を上回る高いレベルで、方法論を構築することに成功した。当初の予定では、受精卵から8細胞期程度までの過程を再構築することを目標として解析に取り組んでいたが、各過程の最適化が予想以上に順調に進んだため、より高い目標を設定して、解析を進めてきた。その結果、もっとも詳しく解析したマウス個体の結果では、受精卵から32の細胞系譜に分岐する過程までを、全て追跡することが可能になった。その結果、初期胚における、突然変異の発生機構が明らかになり、生体内における細胞系譜の解析も可能になった。私たちの研究では、この方法を利用して、胚発生の過程で、どのようにして生殖細胞につながる系譜と体細胞の系譜が生じてくるか、その様式を世界で初めて明らかにすることができた。本研究により、開発された方法論は、世界に先駆けた技術であり、幅広い分野で利用されていくものと考えられる。
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