General principle and importance of organization of chromosome structures during mammalian development and cell differentiation

哺乳动物发育和细胞分化过程中染色体结构组织的一般原理和重要性

• 批准号: 22380188
• 负责人: OKUMURA Katsuzumi
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22380188/
• 关键词: 染色体; ゲノム; 複製フォーク; クロマチン; エピジェネティクス; DNAメチル化; DNA損傷; クロマチン構造; DNA複製; DNAのメチル化; 5-aza-2'-deoxycytidine

In mammals, DNA methylation is an important epigenetic mark that is associated with chromosome construction. Using a DNA methylation inhibitor, we found that reduced levels of DNA methylation were associated with the activation of transcription from centromere regionsand a shift in replication timing of the pericenromeric regions from middle/late S to early S phase through depositing histone H3.3 on pericenromeric heterochromatin prior to the accumulation of the euchromatic histone modification, suggesting that DNA methylation is essential for proper organization of pericentromeric heterochromatin in differentiated mouse cells. We also found that DNA methyltransferase 1 knockdown or inhibition causes replication fork stalling and replication-associated DNA damages. We propose that replication stress in the course of passive DNA demethylation could be a source of spontaneous mutations and genomic instability during tumorigenesis and aging.

在哺乳动物中，DNA甲基化是与染色体构建相关的重要表观遗传标记。使用DNA甲基化抑制剂，我们发现DNA甲基化水平的降低与着丝粒区域的转录激活以及通过在常染色质组蛋白修饰积累之前将组蛋白H3.3沉积在近着丝粒异染色质上而使近着丝粒区域的复制时间从中/晚期S期转移到早期S期相关，这表明DNA甲基化对于分化的小鼠细胞中着丝粒周围异染色质的正确组织是必不可少的。我们还发现，DNA甲基转移酶1敲低或抑制导致复制叉停滞和复制相关的DNA损伤。我们认为被动DNA去甲基化过程中的复制应激可能是肿瘤发生和衰老过程中自发突变和基因组不稳定的来源。

项目成果

受動的DNA脱メチル化後のDNA損傷誘導機構の解明

被动DNA去甲基化后DNA损伤诱导机制的阐明

• 发表时间: 2011
• 作者: Ibrahim A. R. N.;Kawamoto S.;Aki T.;Shimada Y.;Rikimaru S.;Onishi N.;Babiker E. E.;Oiso I.;Hashimoto K.;Hayashi T.;Ono K;杉浦 健太
• 通讯作者: 杉浦 健太

染色体複製と高次エピゲノム

染色体复制和高阶表观基因组

• 发表时间: 2012
• 期刊: 細胞工学
• 作者: Kentaro KANEKO;Takuya INOMATA;Takahiro MASUI;Tsutomu KOSHU;Yukiho UMEZAWA;Javier POZUETA-ROMERO;Toshiaki MITSUI;奥村克純
• 通讯作者: 奥村克純

UHRF1は受動的DNA脱メチル化後のDNA損傷誘導に関与する

UHRF1 参与被动 DNA 去甲基化后的 DNA 损伤诱导

• 发表时间: 2012
• 作者: 金沢尊;Estelle Garenaux;Waraporn Kasekarn;堀和紀;安江博;佐藤ちひろ;北島健;杉村和人,杉浦健太,来馬啓介,緒方正人,奥村克純
• 通讯作者: 杉村和人,杉浦健太,来馬啓介,緒方正人,奥村克純

Identification of Damaged DNA Regions Induced by Decreased DNA Methylation Levels ~DNA Methylation Defects might Induce Lifestyle Diseases or Genetic Diseases~

鉴定因 DNA 甲基化水平降低而引起的 DNA 损伤区域 ~DNA 甲基化缺陷可能诱发生活方式疾病或遗传疾病 ~

• 发表时间: 2012
• 期刊: Proceeding of The Fourth International Workshop on Regional Innovation Studies
• 作者: Iwasaka H.;Aki T.;Adachi H.;Watanabe K.;Kawamoto S.;Ono K;Takeshi Yoshimura
• 通讯作者: Takeshi Yoshimura

DNAメチル化レベルの減少が複製フォーク進行に与える影響

DNA 甲基化水平降低对复制叉进展的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: Ibrahim A. R. N.;Kawamoto S.;Mizuno K.;Shimada Y.;Rikimaru S.;Onishi N.;Hashimoto K.;Aki T.;Hayashi T.;Ono K;来馬 啓介
• 通讯作者: 来馬 啓介