代償的に誘導される転写の制御機構の解明：体節形成を制御するMespをモデルとして

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本年度は、昨年度までに明らかにした、隣接相同遺伝子間での遺伝子代償機構の検証と論文化を進めた。昨年度までに本研究では、in vitro培養系で再現した未分節中胚葉を利用して、染色体上で隣接して存在するMesp1,Mesp2遺伝子をモデルとして、これまで報告のあるNMD依存的な遺伝子代償機構とは異なる新規の遺伝子代償機構を明らかにした。その実体は、Mesp2のコード領域の欠損により、本来Mesp2の発現を制御するエンハンサーが、隣接する相同遺伝子Mesp1に標的を変更し、その発現を誘導することであった。興味深いことに、Mesp1が発現が上昇する際には、Mesp2のもう一つの隣接遺伝子であるAnpepの発現も上昇していた。このことから、Mesp2エンハンサーは、Mesp1を特異的に選択するのではなく、本来の標的を失ったエンハンサーが近接する遺伝子に影響を与える、ということを示唆していた。そこで研究代表者は、Mesp2エンハンサーの標的変更には、新たにエンハンサーと近接遺伝子間でゲノムの物理的な相互作用が誘導されるのではないかと考えた。しかしながら、Mesp2エンハンサーとMesp1プロモーターおよびAnpepプロモーターは、Mesp2の欠損に関わらず、物理的に相互作用していた。この物理的相互作用は、Mesp2が発現を開始する未分節中胚葉のステージで形成されていた。これらの結果はMesp2エンハンサーとMesp1プロモーターの相互作用をこの遺伝子代償機構が利用していることを示唆している。本研究成果は、査読前論文としてbioAxivで発表しており（H. Okada and Y. Saga, 2021）、現在学術雑誌で査読中である。