偽遺伝子挿入による種特異的非コードＲＮＡ獲得に基づく哺乳類エピゲノム進化

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本課題では、長鎖非コードRNAがもたらす生物種間多様性の理解を目指し、配列特異的なエピジェネティック制御に関わる長鎖非コードRNA、promoter-associated ncRNA (pancRNA)に着目し、pancRNAによる遺伝子発現制御の普遍的特徴とpancRNAのレパートリーの生物種間多様性の解明を目的としている。哺乳類に属する生物種はほぼ共通の遺伝子セットを持っているにも関わらず、形態や細胞組成など様々な点において、多様性が見られる。共通の遺伝子セットから生み出される多様性は、遺伝子発現制御の違いによるものと考えられており、特に昨今、遺伝子発現制御における長鎖非コードRNAの重要性が強調されている。本課題において、哺乳類5種・5組織のトランスクリプトーム解析から、pancRNAがゲノムワイドに存在することを示した。pancRNAによる発現制御を受ける遺伝子は、遺伝子発現パターン、エピジェネティック修飾、ゲノム配列において共通の特徴を持つ傾向があることを示した。また、比較トランスクリプトーム解析から、pancRNAは相同な組織間であっても遺伝子発現プロファイルに生物種間多様性がみられることがわかった。これは生物種間で遺伝子発現パターンが異なるpancRNAが多く存在していることを示唆している。本研究より、生物種ごとに数千のpancRNAを同定できた。その中から、生物種特異的pancRNAを持つ遺伝子を抽出し、遺伝子発現パターンとプロモーター領域の配列を、そのオーソログ遺伝子同士で比較した。その結果、「シトシンまたはグアニンがプロモーター領域に多くなるような変異が、pancRNAの発現獲得に繋がり、このpancRNAの発現がタンパクコード遺伝子の発現の組織特異性の上昇につながった」、ということが示唆された。