脊椎動物器官発生における遺伝子制御活性解析による進化と発生の反復傾向の実体解明

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脊椎動物の発生には、進化的に古い特徴から新しい特徴へ順番に現れる傾向があるように見える。申請者らは最近、発生過程における遺伝子制御領域の活性動態を解析し、この反復傾向を支持する結果を得た。しかし、この反復傾向の背後にはどのような遺伝子制御や発生プロセスが存在するのかは殆ど明らかになっていない。本研究は、多種多様な細胞種を含む全胚レベルの解析では不明だった、反復傾向の遺伝子制御実体を、器官レベルでの解析により明らかにすることを目指す。今年度は、まず器官レベルのATAC-seqを行うのに最適な器官の選定を行った。サンプルとする生物種の入手の容易さ、サンプリングの可否、リファレンスゲノムの質を基準に決定した。当初の予定通り、ニワトリ胚の前肢芽、器官の多様性を考慮して、三胚葉それぞれから発生する器官である前脳、心臓、肝臓をサンプルとすることとした。また、本研究課題の基盤となる各発生段階の器官をサンプルとしたATAC-seqデータの取得を目指し、条件検討を行った。ニワトリ発生胚（HH２８）の前肢芽をサンプルとし、ATAC-seqライブラリの調整を、ホモジナイゼーションバッファーとタグメンテーションバッファーの組成において複数条件用意して行った。これら複数条件のライブラリからシーケンスデータを取得して、リードペアのフラグメントの分布パターン、シグナルノイズ比、ミトコンドリア由来のリード数量などの指標で最適な条件を検討、決定した。