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2023 年度 実績報告書

祖先転写制御の実験的復元に基づく遺伝子の創成・消失過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06132
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

原 雄一郎  公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医学研究センター, 主席研究員 (70709708)

研究分担者 吉沢 直子 (須賀田直子)  公益財団法人東京都医学総合研究所, ゲノム医学研究センター, 主席研究員 (30344071)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード偽遺伝子 / de novo 遺伝子 / シスエレメント / 超並列レポーターアッセイ / 遺伝子レパートリー
研究実績の概要

2021年度には、類人猿においてヒトに至る系統で生じた/失われた遺伝子のプロモーター領域を同定、分子系統解析によりそれらの祖先配列を推定し、2022年度には、超並列レポーターアッセイを用いてプロモーター祖先配列の活性を計測し、HiChIPにより対象遺伝子のエンハンサーを同定した。2023年度はそれらエンハンサーおよび祖先配列の超並列レポーターアッセイを実行した。約600箇所の近位・遠位エンハンサーにおいて祖先配列を推定し、それら配列をオリゴヌクレオチドプールとして合成した。オリゴヌクレオチドをランダムバーコードとともにバックボーンベクターに挿入してヒトの4種類の培養細胞に導入し、超並列レポーターアッセイを行い、エンハンサー領域・祖先配列の転写制御活性を計測した。加えて、先進ゲノム支援のサポートを受けて、該当遺伝子を含むゲノム領域のゲノム構造を調べるべくHiCを行った。データ解析では、まず2022年度に行ったプロモーター領域の超並列レポーターアッセイの解析を行った。研究の対象としたプロモーター領域では、新規に生じた遺伝子ではヒトに至る系統でプロモーター活性を獲得・増強し、失われた遺伝子ではヒトに至る系統でプロモータ活性を減弱・喪失していることが明らかになった。現在はエンハンサー領域の超並列レポーターアッセイのデータを解析しており、ORF領域の獲得・消失過程、プロモーター活性の獲得・消失過程、ならびに遺伝子が存在するゲノム領域の高次構造データと統合して遺伝子が生じる・失われる過程における転写制御の共役的進化について統合的な知見を得ていく。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The impact of local genomic properties on the evolutionary fate of genes2023

    • 著者名/発表者名
      Hara Yuichiro、Kuraku Shigehiro
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12 ページ: 82290-82290

    • DOI

      10.7554/eLife.82290

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 祖先転写制御の実験的復元から遺伝子が生まれる・消える過程を探る2023

    • 著者名/発表者名
      原 雄一郎、吉沢 直子、豊田 敦、川路 英哉
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Gene fate spectrum as a reflection of local genomic properties2023

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Hara, Shigehiro Kuraku
    • 学会等名
      SMBE 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 祖先転写制御の実験的復元に基づく遺伝子の創成・消失過程の解明2023

    • 著者名/発表者名
      原 雄一郎
    • 学会等名
      先進ゲノム支援 2023年度拡大班会議
  • [学会発表] Single cell analysis of non-model organisms and cross-species comparison2023

    • 著者名/発表者名
      原 雄一郎
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [備考] 研究室(東京都医学総合研究所 ゲノム医学研究センター) webページ

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/genome-center

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公開日: 2024-12-25  

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