哺乳類の生殖細胞におけるゲノムインプリンティングの再成立の分子機構の解明

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哺乳類の個体発生において父親、母親由来のゲノムに機能的な差異をもたらすエピジェネティクメカニズムであるゲノムインプリンティングの情報は、生殖細胞系列において胎児期に消去された後、卵成熟もしくは、精子形成過程で新たに刷り込まれる。PGCクローンマウス胚を用いた以前の研究でday10.5からday12.5までに起るインプリンティング記憶の消去過程は明らかとなった。そこで今回、インプリンティングの消去に続く父親性インプリンティング(Paternal imprinting)の成立過程を明らかにするため、胎児期後期と新生児の精原細胞(Gonocyte)から作製したクローンマウスの初期胚を用いてインプリンティング遺伝子発現パターンについて体系的な解析とともにDMR(Differentially methylated region)のDNAメチル化解析を行い次ぎのような結果を得た。1)父親性インプリンティング領域遺伝子であるMeg3-Dlk1-Meg9,H19-Igf2の発現解析によって、胎児期12.5日のPGCで両親性発現を示していたMeg3,Meg9,H19は、胎児期17.5日を境に雄のPGCまたはGonocyteでその発現が急激に下がっていた。2)Meg3,H19,Ras-grf1の三つの父親性インプリンティング遺伝子におけるDMR(Differentially methylated region)のメチル化解析によって、胎児期17.5日の雄の生殖細胞系列に完全にメチル化が成立されていることを明らかにした。このメチル化のパターンは前述した父親性インプリンティング遺伝子の発現パターンの変化と一致するもので、ゲノムインプリンティング成立機構にDNAのメチル化が重要であることを示している。これらの結果から、精子形成過程でのゲノムインプリンティング記憶の再成立過程が詳細となったので、今後のゲノムインプリンティング分子機構の解明に重要な役割を果たすことが期待される。