Comparative imprintome analysis between mammalian species reveals functional diversity of genomic imprinting

哺乳动物物种之间的比较印记组分析揭示了基因组印记的功能多样性

• 批准号: 21H02382
• 负责人: 小林 久人
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Nara Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02382/
• 关键词: ゲノム刷り込み; エピゲノム; DNAメチル化; 種間比較; 胎盤; 胚発生; ラット

ネズミ目間の刷り込み（インプリント）遺伝子の全容を明らかにするため、ラット（BN×WKY/NCrlおよびBN×F344/N交雑）およびマウス（C57BL/6N×JF1交雑）の二系統交雑F1ハイブリット原腸胚より胚盤葉上層（エピブラスト）と胎盤外円錐（胚体外組織の一部）をそれぞれ単離し、父・母由来を区別化した対立遺伝子（アレル）特異的なトランスクリプトーム・DNAメチローム解析を実行した。作製したラット・マウスのインプリント遺伝子全容（インプリントーム）マップの比較により、ラット・マウス間でよく保存されたインプリント遺伝子を複数同定するとともに、ラット特異的にインプリントを受ける８遺伝子を同定した。これらの遺伝子はすべて胚体外組織特異的に父由来アレル特異的な発現を示すことから、進化の過程における刷り込み機構の胎盤での機能的多様性との関わりを彷彿させるものであった。また卵子のエピゲノム解析および胎盤外円錐のDNAメチローム解析結果より、これらの新規インプリント遺伝子は卵子のヒストン修飾H3K27me3の制御下（non-canonical imprinting）にあることが明らかとなった。このように、世界初のラットインプリントーム解析により、ネズミ目間のインプリンティングの保存性と多様性を明らかにし、特に多様性についてはゲノムおよび卵子エピゲノムの種間差に起因することが示された。これらの成果はゲノムワイドなインプリント遺伝子の解析を現時点で明らかにされているマウス・ラット・ハムスターなどをまとめ、論文として発表した（Richard Albert J et al., Genome BIology 2023）。

ネ ズ ミ mesh between の brush り 込 み (イ ン プ リ ン ト) posthumous son 伝 の full capacity を Ming ら か に す る た め, ラ ッ ト (BN (WKY/NCrl お よ び BN x F344 / N / 雑) お よ び マ ウ ス (C57BL / 6 N x JF1 雑) の 2 system / 雑 F1 ハ イ ブ リ ッ ト gastrula よ り blastoderm upper lobe (エ ピ ブ ラ ス ト) と tyres This has drifted back towards ¥ cone (embryo in vitro tissue の a) を そ れ ぞ れ 単 from し, father, mother origin を difference し た state heritage seaborne 伝 child (ア レ ル) specific な ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム · DNA メ チ ロ ー ム parsing を line be し た. Cropping し た ラ ッ ト · マ ウ ス の イ ン プ リ ン ト heritage 伝 son full capacity (イ ン プ リ ン ト ー ム) マ ッ プ の is に よ り, ラ ッ ト · マ ウ ス between で よ く save さ れ た イ ン プ リ ン ト posthumous son 伝 を plural with fixed す る と と も に, ラ ッ ト specific に イ ン プ リ ン ト を by け る 8 heritage 伝 son を be し た. こ れ ら の posthumous son 伝 は す べ て embryos in vitro tissue specific origin ア に father レ ル specific な 発 を now shown す こ と か ら, evolution process の に お け る brush り 込 み institutions の placenta で の function of multiple others と の masato わ り を like さ せ る も の で あ っ た. ま た eggs の エ ピ ゲ ノ ム parsing お よ び outside the placenta has drifted back towards ¥ の cone DNA メ チ ロ ー ム analytical results よ り, こ れ ら の new rules イ ン プ リ ン ト heritage 伝 son は eggs の ヒ ス ト ン modified H3K27me3 の under the suppression (non - canonical imprinting) に あ る こ と が Ming ら か と な っ た. Early こ の よ う に, world の ラ ッ ト イ ン プ リ ン ト ー ム parsing に よ り, ネ ズ ミ mesh between の イ ン プ リ ン テ ィ ン グ の save sex と others more sex を Ming ら か に し, に multiple others に つ い て は ゲ ノ ム お よ び eggs エ ピ ゲ ノ ム の interspecific difference cause に す る こ と が shown さ れ た. こ れ ら の results は ゲ ノ ム ワ イ ド な イ ン プ リ ン ト posthumous son 伝 の parsing を now point で Ming ら か に さ れ て い る マ ウ ス · ラ ッ ト · ハ ム ス タ ー な ど を ま と め, paper と し て 発 table し た (Richard Albert J et al., Genome BIology, 2023).

项目成果

ブリティッシュコロンビア大学(カナダ)

不列颠哥伦比亚大学（加拿大）

マウス・ラット間におけるカノニカル・非カノニカル型刷り込み機構の保存性と多様性

小鼠和大鼠之间经典和非经典印记机制的保守性和多样性

• 发表时间: 2022
• 作者: 高田裕貴;山本雄広;小谷友也;Takeshi Takahashi;小林久人
• 通讯作者: 小林久人

Deciphering two rounds of cell lineage segregations during bovine preimplantation development

• DOI: 10.1096/fj.202002762rr
• 发表时间: 2021-10-01
• 期刊: FASEB JOURNAL
• 影响因子: 4.8
• 作者: Akizawa, Hiroki;Saito, Shun;Kawahara, Manabu
• 通讯作者: Kawahara, Manabu

Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) and machine learning application for early pregnancy detection using bovine vaginal mucosal membrane

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.07.015
• 发表时间: 2021-07-10
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Kunii, Hiroki;Kubo, Tomoaki;Takahashi, Masashi
• 通讯作者: Takahashi, Masashi

Dorso-ventral heterogeneity in tracheal basal stem cells.

• DOI: 10.1242/bio.058676
• 发表时间: 2021-09-15
• 期刊: Biology open
• 影响因子: 2.4
• 作者: Tadokoro T;Tanaka K;Osakabe S;Kato M;Kobayashi H;Hogan BLM;Taniguchi H
• 通讯作者: Taniguchi H