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蛍光イメージングによる時空間的なゲノムインプリンティング制御機構の解明

利用荧光成像阐明时空基因组印记控制机制

基本信息

批准号：
22K15084
负责人：
大石裕晃
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

ゲノム刷り込み(ゲノムインプリンティング)領域における時空間的な転写制御機構の研究を行うために、該当領域の可視化のためのプローブ設計およびその予備検証を実施した。まず特定のゲノム領域を5kbの区画に分画し、その領域に対応する最適なDNA配列を抽出した。この分画に対して、最小で20個以上の配列が割り当てられたものを解析対象として採用した。次にこれらの区画ごとで区別するための読み取り配列を付加した。さらに対象領域の遺伝子の転写を可視化するためにイントロン領域に同様のプローブの設計を行なった。これらの配列を用いて、一分子FISH法によってプローブの有用性を検証した。結果として、マウスES細胞においてインプリントを受けるMeg3やH19が片アレルから発現していることを確認した。一方ですべての細胞が片アレルから発現しているわけではなく、両アレルや全く発現していない細胞も観察された。転写バーストによって遺伝子の活性と静止状態が動的に変化している可能性がある。今後は、標的領域のプローブを用いたゲノム相互作用を含む空間配置情報や生細胞を用いた動態解析を行なうことでインプリント遺伝子の転写動態制御機構に迫る予定である。さらにプローブの検出感度を向上させるために、短鎖ヘアピンDNAを用いたHCR FISH法をseqFISH法に応用したHCR seqFISH法を確立した。この方法を用いることでプローブ数を4分の1程度に減らすことが可能になった。対象領域の拡大や検出効率の向上が見込んでいる。また転写動態の派生研究において転写動態を正確かつ簡便に観察可能な技術を開発し、当該内容を2022年12月Nature communications誌に発表した。

ゲノムり込み(ゲノムインプリンティング) field におけるな転WRITING CONTROL Mechanism of Time and Space Research and practice, visual design of the corresponding field, and design and certification of the field.まずSpecified のゲノムfield を5kbの区drawにdrawし, その区に対応するoptimal DNA arrangement をdraw した.この画に対して, the minimum で20 or more の配arrayがcutり时てられたものをanalytic 対 resembles として adopts した. The difference between the second にこれらの区画ごとで and the するための読みtake りmatched row をpay plus した.さらに対徾道の缝子の転写を Visualization するためにイントロン地に同様のプローブのDesign を行なった. The usefulness of the one-molecule FISH method and the one-molecule FISH method have been proven. Result of として, マウスES cell においてインプリントをReceived けるM eg3 やH19が片アレルから発在していることをconfirmed した. One side of the cell が piece アレルから発appears しているわけではなく、両アレルや全く発appearsしていないcell も観看された.転写バーストによって伝子のActivityとquiescent stateが动的に変化しているpossibilityがある. In the future, the use of spatial configuration information and the use of biological cells in the target field will be usedいたDYNAMIC ANALYSIS ANALYSISさらにプローブの検出sensitivityを上させるために, short lock ヘアピンDNAを用いたHCR FISH methodをseqFISH methodに応用したHCR The seqFISH method is still established.この法を Use the number of いることでプローブを4 points の1 degree に minus らすことがpossible になった. The area of the image is large and efficient, and the efficiency is high. Derivative research of また転WRITE DYNAMICにおいて転WRITE DYNAMICをCorrectかつSimpleに禳ObservationpossibleなTechnologyを开発し、When the contentをDecember 2022Nature communications magazineに発 tableした.