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本研究は、これまでの常識を覆す、精子ヒストンの一部が、プロタミンに置換されずに残存しているという報告を元に行なっている研究である。ヒストンの多くがプロタミンに置き換わり、ゲノムが凝集し難溶性を示すため、精子のクロマチン解析の手法は、ハードルが高い。さらに、受精後の初期胚(2 cell)のエピゲノム解析も極微量であるため、解析のハードルが高い。一般的に広まっていない手法を用いる領域であり、少しずつ実験手法の改善を行ってきた。本研究では、Kmt2bにより挿入されるH3K4me3修飾に焦点を当て、本遺伝子を未分化精原細胞の時期に欠損した精子を用い、体外受精を行い、初期胚におこる遺伝子発現や表現型の解析を計画した。まず、Kmt2b依存性H3K4me3修飾を欠損する精子について、遺伝子発現とH3K4me3欠損ゲノム領域の同定を行なった。次に、実験系を確立するために、BDF1、またはICRマウスの卵子を用いて、Kmt2b欠損精子との体外受精を行なった。その結果、Kmt2b欠損精子を用いた場合、受精後の異常卵の増加と、発生の遅延傾向が認められた。また、これらの受精卵を2 cellで採取し遺伝子発現異常も検証した。さらに、SNPs解析を行う目的で、JF1マウスの卵子を用いて同様な実験を行なった。JF1マウスの場合、Kmt2b欠損精子、コントロール精子ともに、ほぼ同じ程度、かつ、高頻度に良好な受精卵が得られた。現在、JF1マウス卵子を用いた2 cellを用い、RNA-seq、CATCH-seqを用いたH3K4me3修飾の解析を進めている。
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