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2023 年度 実績報告書

哺乳動物初期胚のエピゲノムダイバーシティを単一胚解析で解明する

研究課題

研究課題/領域番号 23H02363
配分区分補助金
研究機関京都大学

研究代表者

池田 俊太郎  京都大学, 農学研究科, 教授 (50447893)

研究分担者 星野 洋一郎  京都大学, 農学研究科, 助教 (50541736)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワード資源動物 / 家畜 / 初期胚 / 受精卵 / エピゲノム
研究実績の概要

乳肉生産の高度化、気候変動や異常気象、飼養環境によるストレス、疾病、生殖補助技術の適用等により、家畜を含む資源動物の初期胚(受精卵)を取り巻く環境は多様化、複雑化している。ヒトの初期胚についても、これらと共通する環境要因に加え、生活習慣や社会構造の変化、多様化した社会的ストレスによる同様の状況がある。初期胚を取り巻く環境は個々の胚の発生能力や産子の形質に差異を生じさせている。環境要因によって、DNAを含む構造に付加した化学修飾によって遺伝子機能の制御と伝達を行うエピジェネティック修飾やその総体としてのエピゲノムが個々に変容していること、言わばエピゲノムの多様性(エピゲノムダイバーシティ)が考えられるが、細胞数の少ない初期胚では単一の胚のエピゲノム解析は困難であり、その多様性は複数胚解析による平均化によってマスクされ検出できないという問題があった。本研究課題では、マウスおよびウシ初期胚をモデルとして用い、申請者らが開発した単一胚およびその一部の細胞におけるヒストン修飾解析手法を組み合わせて、単一胚エピゲノム統合解析系を創出し、哺乳動物初期胚のエピゲノムダイバーシティを精査する。得られる結果から資源動物初期胚の特性に及ぼす環境の効果の評価系を確立し、資源動物生産や生殖補助医療における受胎率の低下防止や産子の健康リスクの低減につなげるための基盤的知見を得ることを目的としている。令和5年度は、ウシ胚を用いたバイオプシー方法の検討、バイオプシーからのトランスクリプトーム、ヒストンメチローム、DNAメチローム解析法の検討を行った。また、妊孕性に影響を与えうる食餌介入条件としてマウスへの高脂肪食の給餌条件を検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

DNAメチローム解析法としてのバイサルファイトシーケンス法の最適化に課題があり、現在検討を続けている。

今後の研究の推進方策

バイサルファイトシーケンスのライブラリー調製方法の最適化を継続する。これによりバイオプシーからのDNAメチローム解析系が確立した後、トランスクリプトーム、ヒストンメチロームデータとの統合解析を行う。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Analysis of histone H3K4me3 modifications in bovine placenta derived from different calf-production methods2024

    • 著者名/発表者名
      Kanoko Hattori, Yoichiro Hoshino, Masayuki Kachi, Yasumitsu Masuda, Satoshi Yamamoto, Shinnosuke Honda, Naojiro Minami, Shuntaro Ikeda
    • 雑誌名

      Reproduction in Domestic Animals

      巻: 59(1) ページ: e14527

    • DOI

      10.1111/rda.14527

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluating histone modification analysis of individual preimplantation embryos2024

    • 著者名/発表者名
      Yiren Zeng, Yoichiro Hoshino, Kazuki Susami, Shinnosuke Honda, Naojiro Minami, Shuntaro Ikeda
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 25(1) ページ: 75

    • DOI

      10.1186/s12864-024-09984-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Analysis of histone H3K4me3 modifications in bovine placenta derived from different calf production methods2023

    • 著者名/発表者名
      Kanoko Hattori, Yoichiro Hoshino, Shinnosuke Honda, Naojiro Minami, Shuntaro Ikeda
    • 学会等名
      5th World Congress of Reproductive Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] Pcgf5 transcribed from endogenous retroviral element plays a critical role in early mouse embryos2023

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Mashiko, Naojiro Minami, Shuntaro Ikeda, Shinnosuke Honda
    • 学会等名
      5th World Congress of Reproductive Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] The developmental function of H3.3R26me2 in mouse early embryo2023

    • 著者名/発表者名
      Kei Sato, Naojiro Minami, Shuntaro Ikeda, Shinnosuke Honda
    • 学会等名
      5th World Congress of Reproductive Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of Nsun5 in Hippo signaling in mouse preimplantation embryos2023

    • 著者名/発表者名
      Dan Liu, Naojiro Minami, Shinnosuke Honda, Shuntaro Ikeda
    • 学会等名
      5th World Congress of Reproductive Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] MYC protein is required for mouse embryos to enter the second S-phase2023

    • 著者名/発表者名
      Haoxue Wang, Takuto Yamamoto, Hana Sato, Naojiro Minami, Shinnosuke Honda, Shuntaro Ikeda
    • 学会等名
      5th World Congress of Reproductive Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] Knockdown of maternal effect genes by siRNA electroporation into GV oocytes2023

    • 著者名/発表者名
      Yuriko Suzuki, Takuto Yamamoto, Naojiro Minami, Shinnosuke Honda, Shuntaro Ikeda
    • 学会等名
      5th World Congress of Reproductive Biology
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of Nsun5 in mouse preimplantation embryos2023

    • 著者名/発表者名
      Dan Liu, Naojiro Minami, Shinnosuke Honda, Shuntaro Ikeda
    • 学会等名
      第116回日本繁殖生物学会大会
  • [学会発表] Analysis of Myc function in mouse preimplantation development2023

    • 著者名/発表者名
      Haoxue Wang, Takuto Yamamoto, Hana Sato, Naojiro Minami, Shinnosuke Honda, Shuntaro Ikeda
    • 学会等名
      第116回日本繁殖生物学会大会
  • [学会発表] マウス内在性レトロウイルスが転写を制御するPcgf5の初期胚発生過程での機能解明2023

    • 著者名/発表者名
      増子聖士、南直治郎、池田俊太郎、本多慎之介
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会

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公開日: 2024-12-25  

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