Epigenetic control of age-induced circadian oscillations and its adaptive effects on fitness

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19277
• 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: Juntendo University
• Principal Investigator: Matsumoto Akira 順天堂大学, 医学部, 教授 (40229539)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 太一 九州大学, 基幹教育院, 准教授 (20769765) ; 松本 綾子 順天堂大学, 大学院スポーツ健康科学研究科, 特任助教 (20833825)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: ショウジョウバエ / 時計遺伝子 / 老化 / エピジェネティクス / 発現制御

Outline of Final Research Achievements

The final goal of this study is to elucidate the expression mechanism of the late-life cycler, which begins to show a clear circadian oscillation with aging in the Drosophila brain. First, we analyzed changes of genome modification by aging using ATAC-seq analysis. We also performed bioinformatic analyses, clustering, upstream analysis, and KEGG analysis, of gene expression profiles in young and old flies. In conclusion, we identified one GATA factor, whose expression is induced with age, as one of candidates of the master genes for late-life cycler, as well as two transcription factors related to the GATA factor.

Free Research Field

時間生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、ショウジョウバエ脳内で生じているゲノム修飾の昼夜変動を、若齢群と老齢群で比較した世界初の事例と思われる。加齢に伴うゲノム修飾の変化には注目が集まっているが、脳にターゲットを絞った点や昼夜変動のデータを取得している点において学術的な新規性がある。また、本研究の社会的意義としては、酸化ストレスや栄養条件がゲノム修飾などを介して新たな遺伝子発現様式を誘導する可能性を示した点でアンチエイジング創薬へのヒントの一助となり得る。