レット症候群一卵性双生児のゲノム・エピゲノム比較解析に基づく発達障害遺伝子の同定

基于雷特综合征同卵双胞胎比较基因组和表观基因组分析的发育障碍基因鉴定

• 批准号: 21659254
• 负责人: 久保田 健夫
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21659254/
• 关键词: 遺伝学; 遺伝子; ゲノム; 脳神経疾患; 発現制御

【研究の目的】これまでゲノムやエピゲノムの配列やパターンは、生涯変化しないと考えられてきた。しかしこれらが一卵性双生児間で異なることが報告され、この常識が覆されつつある。本研究の目的は、精神発達に著しい差異を認めるレット症候群の一卵性双生児例を対象に、ゲノム・エピゲノムの網羅的比較解析を行い、発達障害差異要因となった遺伝子の同定を行い、未だ確立していない後天的なゲノム変化の概念を確実なものにすることである。研究期間の1年目はゲノム面の比較解析を行い、101カ所のCNV(反復配列)領域の双子間差異を見いだした。2年目の今年度はエピゲノム面での比較解析を行った。【本年度の研究実績】エピゲノムの要素のうち、幼若期の環境要因による変化が生じうるDNAのメチル化修飾について、当該一卵性双子の網羅的比較解析を行った。方法はChIP on chip法を用いた。具体的には、メチル化CpGドメイン結合タンパク質の吸着ビーズを用いて、DNAメチル化領域を吸着させて回収し、これをヒトゲノム配列を網羅したDNAチップにかけた。その結果、全ゲノム(染色体)領域上で双子姉妹の姉(重症児)が高メチル化された領域が194箇所、妹(軽症児)が低メチル化された領域が109カ所見いだされ、これらの双子間エピゲノム差異遺伝子の中にはUBD2MP1、HIST1H2B2、GRINA、MECP2(対象患児が罹患しているレット症候群の責任遺伝子)が含まれていた。以上より、1.一卵性双生児間でもゲノムとヱピゲノムの違いがみられること、2.これらの違いが双子間の精神・神経症状の重症度の際に関連している可能性、が示唆された。今後、エピゲノム差異を呈した遺伝子の発現解析を行い、双子間の重症度差異との関連をさらに明確にする。

[研究目标]到目前为止，人们一直认为基因组和表观基因组的序列和模式不会改变生命。但是，据报道，相同的双胞胎之间的这些差异，这种常识也被推翻了。这项研究的目的是对RETT综合征的单卵双胞胎的基因组和表观基因组进行全面的比较分析，这些基因组和表观基因组在心理发展上显示出显着差异，并确定已经成为发育障碍差异的基因，从而确保了尚未确定获得的基因组变化的概念。在研究期的第一年，分析了基因组表面，并在101 CNV（重复序列）区域中检测到双差异。今年，第二年，我们对表观基因组方进行了比较分析。 [今年的研究结果]对同一双胞胎进行了全面的比较分析，对DNA的甲基化修饰进行了全面的比较，这可能是由于幼体元素之间的环境因素而发生的。使用了芯片方法。具体而言，使用甲基化CpG结构域结合蛋白的吸附珠吸附DNA甲基化区域，并通过吸附通过吸附收集所得的DNA甲基化区域，并将其应用于覆盖人基因组序列的DNA芯片。结果，发现在整个基因组（染色体）区域中，发现了194个双子姐妹姐妹（严重疾病），发现年轻姐妹（轻度疾病）的109个区域在年轻姐妹中是甲基化的（轻度疾病）。在这些Intertwin表观基因组差异中，基因是UBD2MP1，Hist1H2B2，Grina和MeCP2（受试者儿童影响的RETT综合征的负责基因）。这些结果表明，基因组和表观基因组之间的差异在同一双胞胎中也存在，2。这些差异可能与双胞胎之间的心理和神经系统症状的严重程度有关。将来，将对具有表观基因组差异的基因进行表达分析，以进一步阐明双胞胎之间严重程度差异的关系。

项目成果

レット症候群一卵性双生児のゲノム・エピゲノム比較解析による重症度差異関連発達障害遺伝子の探索.

通过对患有雷特综合征的同卵双胞胎进行比较基因组和表观基因组分析，寻找与严重程度差异相关的发育障碍基因。

• 发表时间: 2009
• 作者: 丹羽明;中畑龍俊;他8名;Kurosawa H.;久保田健夫;大堀健太
• 通讯作者: 大堀健太

DNA replication"Epigenetic modifications: genetic basis of environmental stress response"

DNA复制“表观遗传修饰：环境应激反应的遗传基础”

• 作者: 丹羽明;中畑龍俊;他8名;Kurosawa H.;久保田健夫;大堀健太;Kubota T
• 通讯作者: Kubota T

Novel etiological and threrapeutic strategies for neurodiseases : Epigenetic understanding of gene-environment interactions.

神经疾病的新病因学和治疗策略：基因-环境相互作用的表观遗传学理解。

• 发表时间: 2010
• 期刊: J Pharmacol Sci 113
• 作者: 加藤元博;中畑龍俊;他11名;中畑龍俊;Kubota T;中畑龍俊;Akahane K;中畑龍俊;久保田健夫;中畑龍俊;Kubota T.
• 通讯作者: Kubota T.

特集"エピゲノム研究最前線"「エピゲノムに基づく"後天性小児遺伝性疾患"概念の創設」

专题“表观基因组研究的前沿”“基于表观基因组的“儿童获得性遗传病”概念的创立”

• 发表时间: 2010
• 期刊: 医学のあゆみ
• 作者: 加藤元博;中畑龍俊;他11名;中畑龍俊;Kubota T;中畑龍俊;Akahane K;中畑龍俊;久保田健夫
• 通讯作者: 久保田健夫

研究者が作成した研究内容又は研究成果に関するwebページ(山梨大学環境遺伝医学講座)

研究人员创建的与研究内容或研究结果相关的网页（山梨大学环境遗传学系）