Epigenetic control of age-induced circadian oscillations and its adaptive effects on fitness

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本研究の目的は、ショウジョウバエにおいて加齢が進行してから高発現を開始し、明瞭に概日振動を示し始めるlate-life cyclerの発現機序と適応的意義のエピジェネティックなゲノム修飾の観点からの解明である。2年度目の本年はATAC-seqを用いて、クロマチン修飾が時刻および加齢によって変動するゲノム領域を網羅的に同定することをめざした。前年度の予備実験から、ATAC-seqは12匹の脳で実施可能であることが判明していた。そこで、LD12:12の光条件に同調させた1週齢の若齢オスと10週齢の老齢オスについて、明期開始から、1、7、13、20時間後のタイミングで、それぞれ12匹ずつ解剖して脳をサンプリングした。サンプリングは独立に2系列行った。合計16サンプルについて、平均1億リードの次世代シークエンスを行った。duplicationサンプル間での相関係数はきわめて高く、再現性よく実験が行われたことが示唆された。まずは、同じ週齢のサンプル群において、時刻毎にクロマチン構造が変化している領域をバイオインフォ解析で探索したが、シークエンス断片のヒット数が有意に増減した領域は数か所しか見つからず、同じ週齢内では、サンプリング時刻が異なっても、クロマチン構造にほとんど変化がない可能性が示唆された。続いて、サンプリング時刻毎に、加齢による変化が見られる領域を探索したところ、増・減ともに約2000領域が同定された。よって、加齢により、オスの脳内のクロマチン構造に明瞭な違いが生じていることが強く示唆された。