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2020 年度 実施状況報告書

ウシにおける新たな雄性発現遺伝子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 19K06368
研究機関東京農工大学

研究代表者

金田 正弘  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80469840)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードウシ / DNAメチル化
研究実績の概要

X染色体不活化に関わるXIST遺伝子の発現調節機構に着目し,体細胞クローン牛および非クローン牛の各種臓器(心臓,肺,肝臓,脾臓,腎臓,空腸,骨格筋)からゲノムDNAを抽出し,バイサルファイトシーケンス法を用いてXIST遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化状態を解析した。その結果,メスの個体ではメチル化状態は臓器・個体によりかなりの変動があったものの,平均するとクローン牛と非クローン牛間で優位な差は検出できなかった。また,オスの個体は数が少なかったものの,すべての個体・すべての臓器で非常に高度なメチル化状態を維持している。X染色体不活化はメスに特異的な現象であり,XIST遺伝子はX染色体不活化の初期段階に必須なnon-coding RNAであることが知られていることから,オスではXIST遺伝子がすべての臓器で高度にメチル化されており,XISTの発現が抑制されていることが確認できた。一方,メスでは半数のX染色体がランダムに不活化されているが,今回用いたサンプルからはRNAは回収していないため,メチル化と発現調節については,以下の通り培養細胞を用いた研究を行った。

種々のウシ培養細胞に対してDNAメチル化阻害剤である5-aza-2-deoxycytidineを添加し,XIST遺伝子の発現状態およびDNAメチル化状態を解析したところ,一部の細胞株(オス)において,XIST遺伝子の再不活化およびDNAメチル化の低下が見られたことから,ウシにおいてもDNAメチル化がXIST遺伝子の不活化に必須の役割をしていることが示唆された。

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

引き続き,ウシ新規父性インプリント遺伝子の発現解析および発現調節解析を行う。

今後の研究の推進方策

今後は生体材料を入手して行うとともに,様々な細胞株を用いたDNAメチル化阻害剤添加によるDNAメチル化や遺伝子発現の変化を解析し,ウシ新規父性発現遺伝 子の同定につなげていきたい。

次年度使用額が生じた理由

端数処理

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Differentially methylated CpG sites related to fertility in Japanese Black bull spermatozoa: epigenetic biomarker candidates to predict sire conception rate2021

    • 著者名/発表者名
      TAKEDA Kumiko、KOBAYASHI Eiji、OGATA Kazuko、IMAI Akira、SATO Shinya、ADACHI Hiromichi、HOSHINO Yoichiro、NISHINO Kagetomo、INOUE Masahiro、KANEDA Masahiro、WATANABE Shinya
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 67 ページ: 99~107

    • DOI

      10.1262/jrd.2020-137

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishment of 2.5D organoid culture model using 3D bladder cancer organoid culture2020

    • 著者名/発表者名
      Abugomaa Amira、Elbadawy Mohamed、Yamanaka Megumi、Goto Yuta、Hayashi Kimika、Mori Takashi、Uchide Tsuyoshi、Azakami Daigo、Fukushima Ryuji、Yoshida Toshinori、Shibutani Makoto、Yamashita Risako、Kobayashi Mio、Yamawaki Hideyuki、Shinohara Yuta、Kaneda Masahiro、Usui Tatsuya、Sasaki Kazuaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 9393

    • DOI

      10.1038/s41598-020-66229-w

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 体細胞クローン牛各種臓器におけるXIST遺伝子のDNAメチル解析2020

    • 著者名/発表者名
      金田正弘,河原知世
    • 学会等名
      第113回日本繁殖生物学会大会
  • [学会発表] 黒毛和種雄牛の人工授精後の受胎性指標とする精子核DNAメチル化可変 部位追加による評価精度の向上2020

    • 著者名/発表者名
      武田 久美子、小林 栄治、緒方 和子、今井 昭、佐藤 伸哉、木村 和輝、安達 広通、井上 真寛 、金田 正弘、渡邊 伸也
    • 学会等名
      第113回日本繁殖生物学会大会

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公開日: 2021-12-27  

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