移動性分子による経世代的エピジェネティック伝達の制御機構の解明

阐明移动分子跨代表观遗传传递的控制机制

• 批准号: 22KJ3075
• 负责人: 筒井 大貴
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3075/
• 关键词: DNAメチル化; シロイヌナズナ; 環境応答; ストレス; エピジェネティクス

本研究は、シロイヌナズナへのストレス処理によって誘導されて世代を越えて伝わるエピジェネティックな修飾の確立過程を時系列で捉えることを目的としている。そのためには、少数の細胞もしくは核から、全ゲノム規模のDNAメチル化解析を行う必要がある。しかし、RNAと違ってDNAは１細胞あたりの量が非常に少なく、これまでは技術的に困難であった。本年度は、シロイヌナズナ卵細胞をモデルケースとして、少数細胞からのDNAメチル化解析技術の改良と、卵細胞におけるDNAメチル化プロファイルの詳細な解析を行った。研究代表者は、これまでもバイサルファイト法を用いて卵細胞の全ゲノムメチル化解析を実施していたが、得られたリードのマップ率やゲノムに対するカバー率は低く、改良が必要であった。そこで、本年度は、近年開発された酵素変換法による全ゲノムメチル化解析を試みた。酵素変換法は、TET2およびAPOBECと呼ばれる２つの酵素を使い、非メチル化シトシンをウラシルに変換することでシトシンにおけるメチル化の有無を判定する方法である。バイサルファイト法に比べて穏やかな条件で反応を行うことができるので、DNAの分解が少ないとされている。その結果、バイサルファイト法に比べて高いマップ率が得られ、シーケンスデータあたりのゲノムカバー率も高かった。また、卵細胞で発現しているメチル基転移酵素の変異体からも卵細胞を回収し、シーケンスを実施した。

は, this study シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ へ の ス ト レ ス 処 Richard に よ っ て induced さ れ を て generation more え て 伝 わ る エ ピ ジ ェ ネ テ ィ ッ ク な modify when we set up process を の series で catch え る こ と を purpose と し て い る. そ の た め に は, minority の cell も し く は nuclear か ら, whole ゲ ノ ム scale の DNA メ チ ル dissolve the analysis line を う necessary が あ る. し か し, RNA と violations っ て は 1 cell DNA あ た り の fewer が very に な く, こ れ ま で は technology に difficult で あ っ た. This year は, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ egg を モ デ ル ケ ー ス と し て, few cells か ら の DNA メ チ ル dissolve modified と の analysis technology, the egg に お け る DNA メ チ ル change プ ロ フ ァ イ ル の detailed analytical line を っ な た. Research representatives は, こ れ ま で も バ イ サ ル フ ァ イ を ト method with い て egg の full ゲ ノ ム メ チ ル resolve analysis を be applied し て い た が, ら れ た リ ー ド の マ ッ プ rate や ゲ ノ ム に す seaborne る カ バ は low く ー rate, improved が necessary で あ っ た. Youdaoplaceholder0 そ で で, this year で, recently developed された enzyme transformation method による complete ゲノムメチ ゲノムメチ resolution analysis を test みた. Enzyme variations in は, TET2 お よ び APOBEC と shout ば れ る 2 つ の enzyme を make い, non メ チ ル change シ ト シ ン を ウ ラ シ ル に variations in す る こ と で シ ト シ ン に お け る メ チ ル change の presence of を determine す る method で あ る. バ イ サ ル フ ァ イ に ト method than べ て one や か で な conditions against 応 を line う こ と が で き る の で, less DNA の decomposition が な い と さ れ て い る. そ の results, バ イ サ ル フ ァ イ に ト method than べ て high い マ ッ が プ rate to ら れ, シ ー ケ ン ス デ ー タ あ た り の ゲ ノ ム カ バ ー rate high も か っ た. ま た, egg で 発 now し て い る メ チ ル base planning shift enzyme の - variant か ら も egg を back 収 し, シ ー ケ ン ス を be applied し た.