The role of histone modification in bovine skeletal muscle altered by nutrition during fetal life

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本研究では、代謝プログラミング研究のために栄養条件を通常の120％（高栄養区：HN）または60％（低栄養区：LN）に設定した飼養条件下の黒毛和種妊娠牛の胎子を分析対象としている。これまでに各♂4頭の飼養条件区の間において、重量に差が生じた胎子骨格筋（最長筋）では、多くの遺伝子の発現とともに代謝物の含量に有意な差が認められている。本課題では、低栄養区の胎齢8.5ヵ月の胎子において遺伝子発現調節を制御するヒストン修飾がどのように変化しているかを調べることを目的としている。ヒストン修飾には遺伝子発現に及ぼす制御の違いによる複数のタイプがある。そこで今回は、転写活性化に作用する修飾様式H3K4me3が牛胎子骨格筋ゲノム上のどの遺伝子で増加または低下するかを調べ、ヒストン修飾が代謝プログラミングでどのような意義を持つのかを明らかにすることを目的としている。このために、最長筋より抽出したゲノムDNAを用い、ChIP-seq法によりヒストン修飾について網羅的に解析した。ChIP-seqの結果、H3K4me3の修飾を受けた遺伝子領域として、総計26,986のピーク領域にアノテーションが付与された。LN胎子において、数種のオートファジー関連遺伝子、脂質代謝および糖代謝等に関わる遺伝子のプロモータ領域にH3K4me3の有意な変化があることが判明した。LN胎子における骨格筋の成長遅滞には、これらの遺伝子群におけるH3K4me3の変化が関与する可能性が示唆された。H3K4me3は遺伝子の転写活性化に関与することが知られており、これらの遺伝子群の転写活性化が変化すると考えられる。