哺乳類受精卵で発現するトランスポゾン由来キメラmRNAの新規翻訳領域の網羅的探索

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本研究では、哺乳類ゲノムの約40%を占めるトランスポゾンと生命最初の分化である胎盤組織の分化制御の関連を明らかにすることを目的とする。哺乳類受精卵ではトランスポゾンが多く発現し、発生過程における胎盤組織への分化に関与していると考えられている。受精卵においてトランスポゾンは下流にある宿主の遺伝子を巻き込んでキメラmRNAを転写するが、その機能や翻訳領域は未知なものが多い。トランスポゾンはゲノム上に多数存在するため、ショートリードシーケンスを用いた従来のRNA-seqでは転写産物の網羅的解析は難しい。また、キメラmRNAはスプライシングを行うことが知られており、完全長ライブラリーは未だ構築されていない。そこで、ロングリードRNA-seqによってマウスおよびウシ受精卵におけるキメラmRNAの完全長ライブラリー作製を行う。キメラmRNAの多くは5’末端の配列が変化しているため翻訳開始コドンも移動すると考えられるが、キメラmRNAの翻訳領域に関する報告は少ない。そこで、低分子翻訳阻害剤とペアリードシーケンスを用いた新手法であるGTICT-seq（Global Translation Initiation on Chimeric Transcripts sequencing）を開発することでキメラmRNAの翻訳領域を網羅的に同定する。また、マウスとウシで共通の新規翻訳領域を持つキメラmRNAについて、トランスポゾンのみをノックアウトしたマウス受精卵を作成し、発生や着床能への影響を確認する。本研究によって、従来の手法では解析が困難であったキメラmRNAの翻訳領域の解析を可能にすることで、哺乳類受精卵でのトランスポゾンの役割を解明し、家畜繁殖や医療における生殖補助技術の改善を目指す。