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The study of X chromosome inactivation maintenance in primate.

灵长类X染色体失活维持的研究。

基本信息

批准号：
22H02539
负责人：
岡本郁弘
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02539/
关键词：
X染色体の不活性化霊長類カニクイザル XIST SmcHD1

项目摘要

本研究では、(1) カニクイザル初代培養体細胞を利用して、霊長類のXCI維持機構を解明し、次いで, (2)カニクイザル着床後胚を用いて、XCI確立から維持に至る経路を明らかにする研究を行う。本年度はCRISPR/Cas9システムを用いてXIST KO（プロモーター欠損）初代培養体細胞を作製し、これら細胞において不活性X染色体に特異的なヒストン修飾を蛍光免疫染色で解析し、XIST及びX連鎖遺伝子の発現をRNA FISH を用いてXIST KO体細胞のおけるX連鎖遺伝子の再活性化状態を解析し、XISTのXCI維持における必要性を検討した。その結果、不活性X染色体に特異的ヒストン修飾はH3K9me3以外は全て消失し、不活性化維持に必要であると報告されているSmcHD1の蓄積は維持されてていたが、X連鎖遺伝子の発現は認められなかった。これらの結果から、XISTは体細胞の不活性化X染色体の特異的ヒストン修飾維持に必要であるが、X連鎖遺伝子の発現抑制維持には必要ない事を明らかにした。さらに、XCI維持へのSmcHD1の機能を解析するために、XIST KO 体細胞のSmcHD1 をさらにKOし、同様の解析を行なった。XIST KO ＋SmcHD1 KO細胞で、SmcHD1の消失は確認できたが、不活性XからのX連鎖遺伝子の再発現は認めらなかった。この結果から、SmcHD１もX連鎖遺伝子の発現抑制維持には必要ない事を明らかにした。

This study was conducted to investigate (1) the utilization and development of XCI maintenance mechanisms in primary cultured somatic cells, and (2) the utilization and development of post-implantation embryos. This year, we discussed the use of CRISPR/Cas9 gene expression in primary culture of XIST KO cells, the need for cell specific X-chromosome modification, photoimmunostaining analysis, XIST and X-linked gene expression, RNA FISH analysis, and the need for XIST XCI maintenance. As a result, inactive X chromosome specific gene modification is completely absent except for H3K9 me3, and inactive gene maintenance is necessary. The results show that XIST is necessary for the maintenance of specific X-linked gene modification in somatic cells, and it is necessary for the maintenance of X-linked gene expression inhibition. XCI maintains SmcHD1 function analysis and XIST KO somatic SmcHD1 function analysis. XIST KO + SmcHD1 KO cells, SmcHD1 disappearance and re-identification of inactive X-linked genes As a result, SmcHD1 gene expression inhibition is necessary to maintain the growth and development of SmcHD1 gene.