生殖細胞の初期化と分化能を司るエピジェネティクス機構の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15039234
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 秦 健一郎 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 助手 (60360335)
• Keywords: DNAメチル化 / 生殖細胞 / エピジェネティクス / 発生・分化 / ゲノム

Research Abstract

DNAメチル化やヒストン修飾等のエピジェネティックなゲノム機能制御は、哺乳類の発生に必須の機構である。生殖細胞の発生分化においては、これらのエピジェネティックな情報の初期化と再構築が行われていると予想されるが、その詳細は明らかではない。本研究における知見は、生殖幹細胞分化制御の理解に止まらず、他の幹細胞におけるエピジェネティックな変化を理解する礎になると期待される。本年度は以下の成果を上げた。1.Dnmt3L変異マウスは無精子症をきたすが、その組織学的解析を光学顕微鏡および透過型電子顕微鏡を用いて行った。変異マウスオス生殖細胞は、減数分裂の初期までしか分化が進んでおらず、生殖幹細胞である精原細胞の消失も、生理的な加齢変化に比して著しく亢進していた。2.Dnmt3L変異マウス精巣を用いて免疫組織学的解析を行ったところ、変異マウス精巣では、減数分裂を経た細胞が染色されなかった。3.Dnmt3L変異マウスの精巣に遺残している生殖細胞を、レーザーマイクロダイセクション法を用いて分離・回収する手法を確立した。4.手法3により回収した微量の生殖細胞からゲノムDNAを精製し、DNAメチル化解析を行った。DNAメチル化状態が変化している領域を少なくとも2箇所同定した。5.生殖細胞特異的に蛍光タンパク質を発現する変異マウスを利用し、FACSを用いて生殖細胞を精製する系を確立中である。6.DNA micro arrayの手法を用い、変異マウス精巣で特異的に発現が減少もしくは増加している遺伝子を同定した。これらの遺伝子発現制御とDNAメチル化との因果関係を現在解析中である。

Research Products

• [Publications] Gribnau, J.: "Asynchronous replication timing of imprinted loci is independent of DNA methylation, but consistent with differential subnuclear localization."Genes and Development. 17. 759-773 (2003)
• [Publications] Hata, K.: "Genomic Imprinting : Mechanisms, Significance and Evolution"J.Mamm.Ova.Res.. 20. 64-68 (2003)