多因子疾患の要因としてのインプリント遺伝子の網羅的探索

全面寻找印记基因作为多因素疾病的因素

• 批准号: 15012215
• 负责人: 萩原 百合子
• 金额: $ 3.71万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15012215/
• 关键词: ゲノムインプリンティング; メチル化

哺乳類ゲノムにおけるDNAのメチル化は、生物学的過程に深く関わる重要な機構である。哺乳類の遺伝子の約半数は、CGI(CpG island)を持ち、正常組織中では通常メチル化を免れているとされている。例外であるインプリント部位にしばしば見出される片アレル特異的高メチル化領域DMR(differentially methylated region)は、ゲノムインプリンティングの成立もしくは維持において重要な役割を果たしていると考えられており、したがって、片アレル特異的に高メチル化されたCGIを検索することで、新規DMR及びインプリント遺伝子を同定できる可能性がある。そこで我々は、制限酵素の相反するメチル化感受性を利用したHPa^Γ-McrBC PCR法を利用し、遺伝子密度の高いヒト第11番染色体長腕(11q)をターゲットに染色体ワイドな網羅的メチル化解析を行い、メチル化の全体像の把握を試みた。結果,657個のCGIが見出され、約83%のCGIが非メチル化を示し、DMR候補となる混在型メチル化CGIは6個、うち2つのCGI(#07238933、#73839336)は、アレル非特異的なメチル化パターンを示した。これは、(1)細胞内でランダムに片方のアレルがメチル化を受けているか、(2)両アレルともメチル化を受けた細胞と、それとは反対に、両アレルともメチル化を免れている細胞が共存するためであると思われる。また、母親由来アレルが完全にメチル化を免れるのに対して、父親由来アレルが一部の細胞中ではメチル化を受けて、その領域がDMRとなっていると考えられるCGIも同定された。本解析によって同定された混在型メチル化CGIのメチル化パターンは典型的メチル化パターンとは異なり、アレル別メチル化様式は従来考えられていた以上に多様であることが示された。更に、21qと比較すると、非メチル化CGIは両染色体でほぼ等しく分布しているが、メチル化CGIの出現頻度は有意に低く、ゲノム中におけるその分布にはかなりの偏りがあるとも考えられる。このアプローチは、正常組織におけるDNAメチル化の知見を拡げる上で強力なものであると考えられる。

哺乳动物基因组中的DNA甲基化是与生物学过程深深涉及的重要机制。大约一半的哺乳动物基因具有CGI（CPG岛），据说可以从正常组织中的正常甲基化中避免。通常在烙印位置发现的特异性等位基因特异性高甲基化区域（DMR）在基因组烙印的建立或维持中起着重要作用，因此，以单个等位基因特异性的方式寻找高甲基化的CGI可以识别出新颖的DMR和烙印的基因。因此，我们尝试使用HPA^γ-MCRBC PCR方法来理解总体甲基化分析，该方法利用了限制性酶的相对甲基化敏感性，并进行了全面的染色体甲基化分析，靶向染色体11（11q）的长臂，该分析具有高度的基因密度，以了解甲基化的整体图片。结果发现了657个CGI，大约83％的CGI显示未甲基化，六个混合甲基化的CGI作为候选DMR，其中两个CGI（＃07238933，＃73839336，＃73839336）呈现出一种非高位基因特异性甲基化模式。这可能是因为（1）一个等位基因在细胞中被随机甲基化，并且（2）已甲基化等位基因的细胞，相反，已经逃脱了甲基化等位基因的细胞共存。此外，CGIS，而母体等位基因完全逃脱了甲基化，源性等位基因在某些细胞中经历甲基化，并且该区域是DMR。通过该分析鉴定的混合甲基化CGI的甲基化模式与典型的甲基化模式不同，并且已经显示出比以前认为的更多样化的等位基因甲基化模式。此外，与21q相比，未甲基化的CGI几乎在两个染色体上都均等分布，但是甲基化CGI的发生频率明显较低，并且人们认为其基因组中的分布存在很大的偏见。人们认为这种方法在扩大正常组织中DNA甲基化的知识方面具有强大的功能。