Elucidation of mechanisms controlling the timing of gene expression by single-cell genomics and live imaging

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19249
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: Osaka University (2022); University of Tsukuba (2021)
• Principal Investigator: Horie Takeo 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (10455925)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: ホヤ / 遺伝子発現 / 転写 / エンハンサー

Outline of Final Research Achievements

Activation of gene expression by enhancers is essential in regulating gene expression. Although the tissue-specific regulation of gene expression by enhancers has been well analyzed, the mechanism that controls the timing of gene expression still needs to be determined. In this study, using the ascidian embryo as a model system, we aimed to elucidate the mechanisms that control the timing of gene expression using genomics and live imaging of transcription.

Free Research Field

ゲノム生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

遺伝子発現の制御は、個体発生だけでなく、癌などの疾患とも関係しており、正確な遺伝発現制御機構を解明することは生物学的にも医学的にも重要な研究課題である。本研究では、コンパクトなゲノムを持つホヤを用いて遺伝子発現の時間的なタイミング制御機構に関する研究を行い、転写因子間の結合距離の違いが遺伝子発現のタイミングを制御することを明らかにすることに成功した。今後はヒトをはじめとした脊椎動物においても同じメカニズムが存在するかどうか検証する実験を行っていきたい。