生殖細胞エピゲノムへの摂動の研究：エピゲノム変化は次世代へ伝わるか？

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令和２年度は、①メダカ未受精卵におけるエピゲノム操作と②これまでに集めたメダカ初期胚のヒストン修飾リプログラミング動態データのより詳細な解析であった。まず①に関して。未受精卵へのmRNA injectionにより未受精卵のエピゲノムを改変し、そのエピゲノム変化が受精後の胚に伝わるかどうか実験的に検証することを予定していた。昨年度に未受精卵へのmRNA injection系の条件検討をすでに開始しており、今年度はさらに実験条件の最適化を図った。しかし緊急事態宣言に伴い実験システムを完全に停止せざるを得ない事態が生じたため、DC1採用期間内に①の成果をまとめることが困難と判断し以降では②を優先した。次に②について。これまで報告がなかったメダカ初期発生におけるヒストン修飾リプログラミング動態の解明、並びに哺乳類で報告されているようなリプログラミングを免れるエピジェネティック修飾があるかどうかの解明を目的としていた。昨年度までにメダカ初期発生でのヒストン修飾ChIP-seqデータは収集しており、今年度はこのデータをより詳細に解析することを目的としていた。その結果、メダカにおけるヒストン修飾リプログラミング動態の詳細かつ定量的な記載に成功した。興味深いことに、一部のヒストン修飾は完全には消去されないことを発見した。さらに詳細にデータ解析を行ったところ、それらの初期胚で完全には消去されないようなヒストン修飾の機能を示唆するようなデータも得られた。魚類におけるこれらの知見は未報告であり、脊椎動物間におけるヒストン修飾リプログラミングの保存性の理解をさらに広げる発見であると考えている。現在はこれらを実験的に検証するための準備を行っており、また②について論文準備中である。