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近年、DNAメチル化はactiveな遺伝子の"gene body"つまり転写領域部分に集中して付加されていることが明らかにされた。この現象は、植物、無脊椎動物、脊椎動物に広く見られる進化的に保存された機構であり、重要な未知の機能を担っている可能性がある。
本研究は、非常に明確なgene bodyメチル化パターンをもつカタユウレイボヤをモデル生物に、gene bodyメチル化の生物学的役割を明らかにすることを目的とした。特に、カタユウレイボヤゲノムに唯一存在するメチル化DNAに結合するタンパク質ciMBD2/3に注目し解析を行った。
はじめに、ciMBD2/3遺伝子が機能している組織・発生ステージを調べるために、詳細な発現解析を行った。ciMBD2/3遺伝子は初期発生胚において特に高いレベルで発現していた。そこで、相補的なモルフォリノオリゴによるノックダウン実験を行い、初期発生におけるciMBD2/3遺伝子の機能を阻害したところ、強い初期発生異常をひきおこした。ciMBD2/3がさかんに細胞分裂を行う初期発生において必須であり、DNAメチル化とメチル化DNA結合タンパク質による遺伝子発現制御が初期胚発生に関わっている可能性が示唆された。
次に、作成したciMBD2/3抗体を用いてクロマチン免疫沈降法を行い、soLiDによる網羅的シークエンシングによって、カタユウレイボヤ全ゲノム上でciMBD2/3が結合している領域を同定した。ciMBD2/3はgene bodyメチル化領域に局在し、100以上の遺伝子の発現制御を行っている可能性が示された。
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