精子における転写産物の総合的解析

精子转录本的综合分析

基本信息

批准号：
19870035
负责人：
川野光興
金额：
$ 2万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

精子では転写が行われていないため、今まで精子を用いた大規模なcDNA配列解析はなされていない。しかし最近の報告により、精子内にもRNAが存在していることが明らかになった。よって本研究では、精子中に存在する転写産物の網羅的同定を塩基配列決定により行い、新規の機能性RNA分子を探索することを目的とした。精子は体細胞とは異なり全体的に非常に凝集したクロマチン構造をとっている。そのような状況下において存在しているRNAの生理機能を解析することにより、精子における遺伝子サイレンシングやゲノム構造の維持機構に関する理解を深められる。これらのデータは、RNAが遺伝物質として機能するという仮説の上に立った候補RNAを探索する基礎データにもなりうると考えられる。今年度の具体的な研究内容を以下に述べる。始めにマウスおよびチンパンジーから運動能力のある精子を採取して全RNAを精製した。今回の解析では、小分子RNAを含むできるだけ多くの転写産物の同定を行えるようにするため、RNAの長さおよび末端の形状に依存しない両末端タグ法を用いてcDNAを調整した。454シークエンサーを用いてcDNAの塩基配列決定を行い、マウスは約45万、チンパンジーは約5万のcDNAタグを得た。生物情報学的解析により、cDNAのゲノムへのマッピングを行いRNAの分類をした。その結果、マウスおよびチンパンジーの精子中にはrRNA、tRNA、mRNAの断片やmiRNA、piRNA、snoRNAなどの機能性RNAが存在することを明らかにすることができた。mRNAとmiRNAの幾つかのものについては、実際に精子中にRNAが存在することをTaqMan qRT-PCR法を用いて確認した。さらに、マウスの精子から新規miRNAの候補を複数同定した。今後は、マウスとチンパンジーの精子RNAプロファイルを比較解析する。

由于没有在精子中进行转录，因此直到现在，使用精子进行大规模cDNA序列分析。但是，最近的报道表明，RNA也存在于精子中。因此，在这项研究中，目的是通过测序搜索新型功能性RNA分子来全面地识别精子中存在的转录本。与体细胞不同，精子总体上具有高度聚集的染色质结构。通过分析在这种情况下存在的RNA的生理功能，我们可以加深对基因沉默和精子中基因组结构机制的理解。这些数据也可能是基于RNA充当遗传物质的假设来搜索候选RNA的基本数据。今年的特定研究内容如下所述。首先，从小鼠和黑猩猩收集具有运动能力的精子以纯化的总RNA。在目前的分析中，使用两种独立于RNA长度和最终形状的最终标记方法调整cDNA，以鉴定尽可能多的转录本，包括小分子RNA。使用454个测序仪对cDNA进行了测序，并从小鼠那里获得cDNA标签，大约450,000，黑猩猩从大约50,000中获得。生物信息学分析允许cDNA对基因组进行分类。结果，有可能澄清功能性RNA，例如rRNA，tRNA，mRNA片段和miRNA，piRNA和SNORNA，存在于小鼠和黑猩猩的精子中。对于某些mRNA和miRNA，使用Taqman QRT-PCR确认了精子中RNA的实际存在。此外，从小鼠的精子中鉴定出多个新miRNA的候选者。将来，我们将比较和分析小鼠和黑猩猩的精子RNA谱。