次世代シークエンサーを用いた生殖細胞におけるエピゲノム修飾の全ゲノムマッピング

使用下一代测序对生殖细胞中的表观基因组修饰进行全基因组图谱

• 批准号: 22248031
• 负责人: 河野 友宏
• 金额: $ 12.9万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22248031/
• 关键词: 次世代シークエンサー; DNAメチル化; 生殖系列; リプログラミング; バイサルファイトショットガン解析

本研究は、哺乳類の雌雄生殖系列におけるエピゲノム情報のリプログラミングを解明するため、生殖細胞および胚において、遺伝子発現制御する主要因であるDNAメチル化を、全ゲノムレベルで、かつ単一シトシン残基における全貌を明らかにすることを目的に実施した。本年度は、マウス卵子(10000個)および精子からDNAを抽出してバイサルファイト処理してメチル化解析のライブラリー(平均200bpのマウス塩基配列を含む)を作成した。このうち、精子DNAのライブラリーについては、Genome Analyzerを用いて塩基配列の決定を行い、総計11億リードの塩基配列を決定した。ついで、マウスゲノムレファレンス(mm9,UCSC Genome Browser, July 2007, Build 37.1)にマッピングしたところ、平均マウス全塩基配列の15.2倍のリード配列をマップしていた。また、ゲノム中の全CpGサイトの81.7%のサイトが少なくとも1リード、また65.9%が5リード以上マップされていた。シトシン残基のメチル化状況は、精子では高度にメチル化されており、全シトシン残基の75.4%がメチル化状態にあることは判明した。特に、トランスポゾン領域では80%以上がメチル化されていた。本研究により、初めて全ゲノムレベルでの精子DNAメチル化状態が明らかとなったが、今後卵子において同様の成果が得られればDNAメチル化の比較解析が可能となり、エピゲノム研究のプラットホームとなり得る。

This study is aimed at clarifying the genetic diversity of mammalian male and female reproductive series, including the genetic diversity of germ cells and embryos, and the genetic control of offspring. This year, the number of eggs (10000) and sperm DNA were extracted and analyzed (average 200bp). Genome Analyzer is used to determine the gene alignment of sperm DNA, and the total gene alignment of sperm DNA is determined. (mm9,UCSC Genome Browser, July 2007, Build 37.1). The average number of copies of the complete list is 15.2 times. 81.7% of the total CpG content in the sample was decreased by 1%, and 65.9% by 5%. 75.4% of the total number of residues in the sperm were found to be highly differentiated. More than 80% of the total number of employees in the field of special services are working together. In this study, the DNA transformation status of sperm in the early stage of the study was clearly identified, and the results of the same analysis of egg in the future were obtained.