脊椎動物におけるエピジェネティクス機構の比較ゲノム解析

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エピジェネティクスはゲノム機能を調節する重要な機構だが、脊椎動物の中でも哺乳類には性染色体の遺伝子量補償やゲノムインプリンティングがあるが、鳥類には存在しないなど、役割や働き方に違いがある。本研究では、脊椎動物のエピジェネティクスで中心的な役割を果たすDNAメチル化酵素(DNMT)ファミリーに注目し、哺乳類と鳥類の間での比較ゲノム学アプローチと標的遺伝子破壊を用いて、その機能と進化を総合的に理解する。まず、これまで鳥類におけるインプリンティングの不在はIGF2とMPRの2つの遺伝子の結果だけに依存していたため、新たにCASH4とINS(ともに哺乳類ではインプリンティングを受ける)を調べ、インプリンティングのないことを確かめた(投稿中)。次に、(1)ニワトリのDNAメチル化酵素DNMT2、DNMT3A,DNMT3BのcDNAを全て単離し解析した(投稿準備中)(DNMT1は既に他研究室で単離済み)。(2)哺乳類のインプリンティングに特異的に関与するDNMT1o(DNMT1のアイソフォーム)、DNMT3A2(DNMT3Aのアイソフォーム)、DNMT3Lのホモログがニワトリに存在するか、サザン法やシークエンスの結果をもとに検討を始めた。また、(3)酵素活性や時間的空間的局在を解析するためのベクター作り、(4)ニワトリDNMTをDT40細胞中でノックアウトするためのベクター作りを開始した。(5)それらの実験により得られる結果をマウスのノックアウトと比較し、脊椎動物のエピジェネティックな機構の普遍性と多様性を知ることについては、来年度以降に持ち越した。