ナノ電気穿孔を用いた1細胞ダイナミクス計測法の創成

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ナノスケールの内径を有するキャピラリを用いたナノエレクトロポレーションによる非殺傷的なRNA抽出法について、HeLa細胞を用いて電圧条件を検討し、2.5時間おきに4回程度、すなわち7.5時間、断続的にRNAを抽出することに成功した。また、その条件下で細胞周期進行に影響が出ないことを蛍光プローブFucci (SA)を用いて確認した。抽出したRNAから次世代シーケンス用のRNA-seqライブラリを作製し、データを取得した。得られたデータを解析したところ、細胞周期進行に応じた遺伝子発現変動を確認することができた。また、時系列の細胞の蛍光写真から得られた細胞周期進行と遺伝子発現変動の統合解析から、細胞周期進行速度に観察されたゆらぎを説明し得る遺伝子制御ネットワークの部分グラフを抽出することに成功した。次に開発したRNA抽出法を線虫の受精卵に適用し、１細胞期、２細胞期および４細胞期の各段階でRNAを抽出しつつも個体の発生が確認できた。培養細胞と同様に抽出したRNAを用いて次世代シーケンス用のRNA-seqライブラリを作製し、データを取得した。得られたデータは高い品質を有しており、時系列の遺伝子発現解析に活用できることが確認できた。HeLa細胞および線虫の受精卵を用いたデータは論文投稿に向けて解析を進めている。これらの取り組みに加えてマウス大腿骨から採取した造血前駆細胞を対象にしたナノエレクトロポレーションについて条件検討を進めた。検討の結果、培養細胞よりもやや高い電圧で非殺傷的にRNAの抽出が可能であることや電圧の向きを変えることで外来分子の導入が可能な条件を見出した。