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X染色体不活性化は哺乳類におけるエピジェネティック制御の代表的な現象として知られており、細胞の分化/脱分化に連動して発生過程を通じて不活性化/再活性化サイクルを繰り返すことが分かってきた。本研究の目的は、不活性化/再活性化が起こるその瞬間をとらえ、その時に一体どのようなエピジェネティックな現象を伴い染色体レベルでの遺伝子発現制御がなされているのかを明らかにすることにある。卵割期にはすべての割球の父親由来X染色体が不活性化し、その後胚盤胞期の内部細胞塊において一旦再活性化することが知られているが、そのタイミングと生物学的現象との関連性は分かっていなかった。初期胚での解析を行ったところどうやら胚盤胞期胚がまさに着床するそのタイミングで再活性化が起こるらしいことが分かってきた。これは、「着床」という哺乳類を特徴付ける重要なイベントとX染色体の活性変化が極めて密接にリンクしている可能性を示唆する結果である。次のステップとして着床後のエピブラストにおける「再不活性化」のタイミングと初期発生における生物学的イベントとの関連性を明らかにする計画である。また、始原生殖細胞が出現するタイミングで不活性X染色体の再活性化が起こるが、bisulfite sequencingによるX連鎖遺伝子のDNAメチル化解析を行ったところ、「遺伝子発現レベルでの不活性X染色体の再活性化」と「X連鎖遺伝子のDNA脱メチル化」の間に密接な関連があることを示唆する結果が得られた。今のところ始原生殖細胞における再活性化がまさに起こる瞬間はまだ捉えられておらず、各種マーカーの発現を指標に再活性化の瞬間を突き止め、再活性化とDNA脱メチル化との関連性を明らかにする計画である。
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