比較ゲノム解析および遺伝子発現プロファイルに基づいたプロモータ情報構造の解析

基于比较基因组分析和基因表达谱的启动子信息结构分析

• 批准号: 16014228
• 负责人: 野口 英樹
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16014228/
• 关键词: プロモータ; 比較ゲノム解析; バイオインフォマティクス

生物システムの体系的理解のためには、遺伝子の発現制御を担うプロモータの情報構造の解明は極めて重要な課題である。本研究では、プロモータ領域に潜む特徴や規則性と発現制御との関係を明らかにすることを目的に、ヒトやマウスをはじめとする様々な生物種間の比較ゲノム解析を通して、ヒト遺伝子のコアプロモータ領域の詳細な解析を行った。ヒト遺伝子の多くはCpGアイランドを持っており、遺伝子のユビキタスな発現に関与しているといわれている。本研究では約7,000遺伝子のプロモータをCpGアイランドを持つもの(6,000個)と持たないもの(1,000個)に分類して解析を行った。DNAマイクロアレイを用いた発現プロファイル解析では、CpGアイランドを持たない遺伝子の方がCpGアイランドを持つものと比較してより組織特異的に発現する傾向が認められた。特に、1〜数組織でのみ発現している遺伝子はすべてプロモータ領域にCpGアイランドを持たないものであった。次に、これらのヒトプロモータ配列を、マウス、ラット、イヌのゲノム配列と比較解析した。全体的に、転写開始点近傍での保存度は高く、50bpのウインドウでpercent identity (PID)を調べたところ、9割のプロモータが70%以上のPIDを持つことが分かった。転写開始点から上流に離れるほど保存度は低くなるが、CpGアイランドを持つものと持たないものでその傾向には大きな違いが認められた。ヒトとげっ歯類との比較では、転写開始点から上流-200bpあたりまでの保存度がCpGアイランドを持たない遺伝子で有意に高いことが分かった。ヒトとイヌの比較ではより顕著で、上流-500bpから下流+500bp以上の広い領域で、CpGアイランドを持たないプロモータの方が持つものと比較しても、またげっ歯類のプロモータと比較しても保存度が高いことが分かった。

The understanding of biological systems, the control of genetic evolution, and the understanding of information structures are important issues. This study is aimed at analyzing the relationship between the potential characteristics and the regularity of the development and control of biological species. The most important thing is that the content of CpG in the protein is not stable, and the content of CpG is not stable. In this study, about 7,000 CpG molecules were classified and analyzed. DNA analysis revealed a tendency to detect CpG in the presence of DNA fragments and to detect tissue specific DNA fragments. In particular, 1 ~ 6 organizations are responsible for the development of CpG in the field. Next, we will analyze the differences between the two groups. The preservation degree near the writing start point of all parts is high, 50bp and 90 bp, and the percentage identity (PID) is higher than 70%. The starting point of writing is high, the preservation degree is low, the CpG is low, and the tendency is high. A comparison of CpG and DNA is made between the starting point and the upstream-200bp. The preservation degree of CpG is intentionally high. In comparison with the above data, CpG has a high degree of preservation in the upper-500bp and lower +500bp regions.