捕乳動物細胞における二本鎖RNAが誘導するDNAメチル化機構の解明

阐明哺乳动物细胞中双链RNA诱导的DNA甲基化机制

基本信息

  • 批准号:
    17350082
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.2万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

RNAi(RNA干渉)は、二本鎖RNAが誘導する配列特異的な遺伝子サイレンシングである。この現象は、はじめに線虫で発見されたが、その後、植物やショウジョウバエ、哺乳動物でも起こることが明らかになってきた。このRNAiにおいて21-25塩基の短いRNA (siRNA)は、細胞質で実行蛋白質(RISC)と複合体を形成して配列特異的にmRNAを切断する。一方で植物では、遺伝子プロモーターに存在しているCpG配列を標的とした二本鎖RNAは、DNAメチル化を誘導してその遺伝子の発現を転写レベルにおいて抑制することが知られていた。しかし、哺乳動物細胞では、そのような機構が存在するかは不明であった。最近我々とアメリカのグループは、ヒト細胞においてCpG配列を標的とした二本鎖RNAがDNAメチル化を誘導することを見出した(Kawasaki and Taira, Nature, 2004 ; Morris et al., Science, 2004)。この発見は、生物学的に興味深いだけでなく人為的に特定の遺伝子発現を転写レベルで制御できる可能性を示唆すると考えられる。しかしながら哺乳動物細胞における二本鎖RNAによるDNAメチル化現象は、その機能や役割について不明な点が多い。本研究ではこの二本鎖RNAによるメチル化現象の機能解明を行うことを目的とした。はじめに特定遺伝子のプロモーター領域を標的とした二本鎖RNA(21〜27塩基)を設計して合成二本鎖RNAを作製した。次に二本鎖RNAによるDNAメチレーション誘導について、二本鎖RNAの標的とする配列の違いによるメチル化の効率をメチレーション特異的PCRによって検討した。その結果、二本鎖RNA(21〜27塩基)は、効果的にDNAメチレーションを誘導することがわかった。特にCpG配列を多く含む配列を標的とした二本鎖RNAがDNAメチレーション効果的に誘導した。またRNAiはヘテロクロマチンサイレンシングに関わることが最近報告されている。ヘテロクロマチンサイレンシングはヒストンH3のリシンのメチル化が観察されることが知られている。そこでこれらの二本鎖RNAがヒストンH3メチル化を誘導するかについてCHIP法を用いて検討した。その結果、二本鎖RNAを標的とした領域にヒストンH3メチル化が誘導されることがわかった。これらのことから、二本鎖RNAはDNAとヒストンの両方をメチル化に関わることが示唆された。
RNAi(RNA stem) is induced by sequence-specific RNA sequences. This phenomenon is caused by the development of plants, mammals and insects. RNAi involves short RNA (siRNA) 21-25 base pairs, cytoplasmic executive protein (RISC) complexes, and ligand specific mRNA cleavage. In plants, CpG alignment targets exist in the presence of DNA and RNA molecules, and the expression of CpG molecules is inhibited. Mammalian cells are unknown. Recently, we have shown that CpG alignment targets in cells are induced by DNA sequencing (Kawasaki and Taira, Nature, 2004 ; Morris et al., Science, 2004)。This discovery is of great interest to biology and human beings, and it is possible to control it. DNA sequencing in mammalian cells is a complex process, with multiple functions. The purpose of this study is to clarify the function of the two-dimensional RNA. The design and synthesis of bi-locked RNA(21 ~ 27 bases) were carried out in the domain of specific genes. The second is the DNA sequence analysis of the target RNA, and the second is the DNA sequence analysis of the target RNA. As a result, the DNA sequence of the two genes (21 ~ 27) was induced. In particular, CpG sequences contain multiple target sequences and are induced by DNA sequencing. The most recent report on RNAi was published. The information is collected from the database, and the information is collected from the database. The CHIP method is used to detect the presence of these two genes. The result is that the two RNA targets are in the same domain as each other. The DNA and RNA of the two genes are closely related to each other.

项目成果

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Transcriptional gene silencing by short interfering RNAs.
通过短干扰 RNA 进行转录基因沉默。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kawasaki;H.
  • 通讯作者:
    H.
Non-viral gene therapy: Gene design and delivery
非病毒基因治疗:基因设计和传递
  • DOI:
    10.1007/4-431-27879-6
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    K. Taira;K. Kataoka;T. Niidome
  • 通讯作者:
    T. Niidome
Identification of target genes of microRNAs in retinoic acid-induced neuronal differentiation.
视黄酸诱导神经元分化中 microRNA 靶基因的鉴定。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kawasaki;H.
  • 通讯作者:
    H.
Exploration of human miRNA target genes in neuronal differentiation.
  • DOI:
    10.1093/nass/49.1.341
  • 发表时间:
    2005-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y. Fukuda;H. Kawasaki;K. Taira
  • 通讯作者:
    Y. Fukuda;H. Kawasaki;K. Taira
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    RGPIN-2019-04411
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